Was ist der Höhenwinkel?
Der Elevationswinkel ist das Maß für den Winkel, den die horizontale Ebene, in der sich ein Beobachter befindet, und ein Objekt über der horizontalen Ebene bilden. Der Betrachter steht am Scheitelpunkt des Winkels. Der Schnittpunkt der Strahlen des Winkels mit der vertikalen Linie vom Objekt zur horizontalen Ebene bildet ein rechtwinkliges Dreieck. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, diesen Winkel bei bekannter Höhe und Entfernung zu bestimmen, und Geräte wie Sextanten können zum Messen des Winkels verwendet werden. Bei einem bekannten Elevationswinkel ist es möglich, die Höhe und Entfernung des beobachteten Objekts zu bestimmen.
Befindet sich der Betrachter direkt unter dem Objekt, dessen Elevationswinkel gemessen wird, beträgt der Winkel 90 Grad. Ein Objekt in derselben horizontalen Ebene wie der Betrachter hat eine Höhe von null Grad. Das Maß für den Elevationswinkel kann irgendwo zwischen diesen beiden Werten liegen.
Obwohl der Sextant traditionell zur Messung des Höhenwinkels von Himmelsobjekten für Navigationszwecke verwendet wird, kann er zur Bestimmung des Höhenwinkels eines beliebigen Objekts verwendet werden. Um einen Sextanten zu verwenden, hält der Beobachter das Werkzeug bis zu einem Auge und richtet es auf das erhöhte Objekt. Gradmarkierungen auf dem Sextanten geben den Winkel an, den die horizontale Ebene des Betrachters und der sich kreuzende Strahl, der auf das erhöhte Objekt zeigt, bilden.
Die geometrischen und mathematischen Konzepte, die mit rechtwinkligen Dreiecken verbunden sind, können verwendet werden, um unbekannte Entfernungs- und Winkelwerte zu bestimmen, und einfache Trigonometrie kann verwendet werden, um nach unbekannten Werten zu suchen, solange mindestens zwei bekannt sind. Wenn die Höhe des Objekts und der Abstand zwischen dem Betrachter bekannt sind, kann der Elevationswinkel bestimmt werden, indem der Tangens des Winkels - das Verhältnis von Höhe zu Abstand - ermittelt wird. Wenn der Winkel und entweder die Höhe oder die Entfernung bekannt sind, kann das Unbekannte auf die gleiche Weise bestimmt werden. Es ist auch möglich, den Höhenwinkel zu bestimmen, wenn nur ein bekannter Wert angegeben wird, obwohl dies die Verwendung fortgeschrittenerer trigonometrischer Konzepte erfordert.