根据飞机的经度、纬度、高度、俯仰角、横滚角、偏航角以及时间数据,写一个动态飞机三维轨迹和姿态可视化python程序。
时间: 2023-10-20 12:23:02 浏览: 162
这个问题比较复杂,需要用到多个模块和库来实现。以下是一个基本的程序框架,你可以根据自己的需求进行修改。
1. 导入必要的模块和库
```python
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np
import pandas as pd
from datetime import datetime
```
2. 读取数据
```python
data = pd.read_csv('flight_data.csv')
# 将字符串格式的时间转换为datetime格式
data['datetime'] = data['time'].apply(lambda x: datetime.strptime(x, '%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
# 将经纬度高度转换为xyz坐标
R_earth = 6371000 # 地球半径,单位m
data['x'] = (R_earth + data['altitude']) * np.cos(np.radians(data['latitude'])) * np.cos(np.radians(data['longitude']))
data['y'] = (R_earth + data['altitude']) * np.cos(np.radians(data['latitude'])) * np.sin(np.radians(data['longitude']))
data['z'] = (R_earth + data['altitude']) * np.sin(np.radians(data['latitude']))
```
3. 绘制三维轨迹
```python
fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
# 绘制轨迹
ax.plot(data['x'], data['y'], data['z'], color='blue')
# 设置坐标轴标签
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
# 显示图像
plt.show()
```
4. 绘制姿态
```python
# 将弧度转换为角度
data[['pitch', 'roll', 'yaw']] = np.degrees(data[['pitch', 'roll', 'yaw']])
# 绘制姿态
fig, ax = plt.subplots(1, 3, figsize=(10, 5), subplot_kw=dict(projection='3d'))
ax[0].set_title('Pitch')
ax[0].view_init(elev=0, azim=0)
ax[0].plot(data['x'], data['y'], data['z'], color='blue')
ax[0].quiver(data['x'], data['y'], data['z'], np.ones_like(data['x']), np.zeros_like(data['y']), np.zeros_like(data['z']), length=100, color='red')
ax[1].set_title('Roll')
ax[1].view_init(elev=0, azim=90)
ax[1].plot(data['x'], data['y'], data['z'], color='blue')
ax[1].quiver(data['x'], data['y'], data['z'], np.zeros_like(data['x']), np.ones_like(data['y']), np.zeros_like(data['z']), length=100, color='red')
ax[2].set_title('Yaw')
ax[2].view_init(elev=0, azim=0)
ax[2].plot(data['x'], data['y'], data['z'], color='blue')
ax[2].quiver(data['x'], data['y'], data['z'], np.zeros_like(data['x']), np.zeros_like(data['y']), np.ones_like(data['z']), length=100, color='red')
# 显示图像
plt.show()
```
这个程序框架只是一个基本的示例,你可以根据自己的需求进行修改和优化。例如,你可以添加交互式控件来控制飞机的姿态,或者使用其他库来实现更复杂的可视化效果。
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