Гномон
Самым древним угломерным инструментом был гномон. Он представлял собой вертикальный столб на горизонтальной площадке. Гномон — это любой предмет, дающий тень. Чем гномон выше, тем длиннее тень, тем точнее измерения. Гномон использовался астрономами Древнего Вавилона, потом его стали использовать в Древней Греции.

Принцип работы гномона
Гномон использовался для определения высоты Солнца над горизонтом, особенно в дни солнцестояний, когда эта высота достигает экстремальных значений. С помощью гномона древние астрономы определяли дни солнцестояний

когда полуденная высота Солнца была наибольшей

или наименьшей

Где

широта места наблюдения.
Несмотря на простоту, гномоном можно было измерять очень важные в астрономии величины: широты и долготы местности. Когда тень от гномона самая короткая — это полдень и тень направлена на север

Определение высоты Солнца с помощью Гномона
Длина тени наименьшая в полдень, её называют Полуденной линией — направление Север — Юг (S — N). В простейшем варианте Гномон представляет собой вертикальный стержень, отбрасывающий тень на горизонтальную плоскость.
Зная длину гномона L и, измерив длину l отбрасываемой им тени, можно найти угловую высоту h Солнца над горизонтом по современной формуле:

Но главное — измерение провести в дни солнцестояний, когда эта высота достигает экстремальных значений.