L’angle d’élévation est la mesure de l’angle formé par le plan horizontal dans lequel se trouve un observateur et un objet au-dessus du plan horizontal. L’observateur se tient au sommet de l’angle. L’intersection des rayons de l’angle avec la ligne verticale de l’objet au plan horizontal forme un triangle rectangle. Il existe un certain nombre de façons de déterminer cet angle, étant donné une hauteur et une distance connues, et des appareils tels que des sextants peuvent être utilisés pour mesurer l’angle. Etant donné un angle d’élévation connu, il est possible de déterminer la hauteur et la distance de l’objet observé.
Si l’observateur se trouve directement sous l’objet dont l’angle d’élévation est mesuré, l’angle est de 90 degrés. Un objet sur le même plan horizontal que l’observateur a une élévation de zéro degré. La mesure de l’angle d’élévation peut se situer n’importe où entre ces deux valeurs.
Bien que le sextant soit l’outil traditionnellement utilisé pour mesurer l’angle d’élévation des objets célestes à des fins de navigation, il peut être utilisé pour déterminer l’angle d’élévation de n’importe quel objet. Pour utiliser un sextant, l’observateur tient l’outil jusqu’à un œil et le dirige vers l’objet surélevé. Les marques de degré sur le sextant indiquent l’angle formé par le plan horizontal de l’observateur et le rayon d’intersection qui pointe vers l’objet élevé.
Les concepts géométriques et mathématiques associés aux triangles rectangles peuvent être utilisés pour déterminer des valeurs inconnues de distance et d’angle, et la trigonométrie simple peut être utilisée pour résoudre des valeurs inconnues tant qu’au moins deux sont connues. Si la hauteur de l’objet et la distance entre l’observateur sont connues, l’angle d’élévation peut être déterminé en trouvant la tangente de l’angle – le rapport entre la hauteur et la distance. Si l’angle et la hauteur ou la distance sont connus, l’inconnu peut être déterminé de la même manière. Il est également possible de déterminer l’angle d’élévation lorsqu’on ne lui donne qu’une seule valeur connue, bien que cela nécessite l’utilisation de concepts trigonométriques plus avancés.