编写一个点坐标未知,已知协因数阵,单位权中误差,求待定点误差椭圆三要素的代码,用python举例说明
时间: 2024-03-14 13:44:23 浏览: 94
以下是一个 Python 代码示例,用于计算点坐标未知时的误差椭圆三要素:长半轴 a、短半轴 b 和旋转角度 theta。假设已知协方差矩阵为 cov_matrix,单位权中误差为 sigma,则代码如下:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Ellipse
# 输入已知参数
cov_matrix = np.array([[1, 0.5], [0.5, 2]]) # 协方差矩阵
sigma = 1 # 单位权中误差
# 计算特征值和特征向量
D, V = np.linalg.eig(cov_matrix)
# 计算长半轴、短半轴和旋转角度
a = sigma * np.sqrt(D[0]) # 长半轴
b = sigma * np.sqrt(D[1]) # 短半轴
theta = np.arctan2(V[1,0], V[0,0]) # 旋转角度
# 绘制误差椭圆
fig, ax = plt.subplots()
ellipse = Ellipse(xy=(0,0), width=a*2, height=b*2, angle=np.degrees(theta), edgecolor='r', fc='None', lw=2)
ax.add_patch(ellipse)
plt.xlim(-a*3, a*3)
plt.ylim(-b*3, b*3)
plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')
plt.show()
```
在这个示例中,我们输入了协方差矩阵和单位权中误差,并使用 numpy 库中的 linalg.eig 函数计算协方差矩阵的特征值和特征向量。然后,我们根据特征值和单位权中误差计算长半轴和短半轴,并使用 arctan2 函数计算旋转角度。最后,我们使用 matplotlib 库中的 Ellipse 类绘制误差椭圆,并设置坐标轴范围和纵横比,使误差椭圆的形状更加真实。
需要注意的是,这里的误差椭圆是以原点为中心的,因为我们并不知道待定点的坐标。如果你知道待定点的坐标,可以将 Ellipse 类的 xy 参数设置为待定点的坐标。
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