Первый метод следующий из наблюдения лунных затмений и вычислений треугольников хорошо с картинками описан здесь:
Второй, более точный метод -- параллакс. В принципе, и сейчас это один из методов, только точность повысили за счет инструментов.
И:
Как ученые определяют расстояния до звезд?