Для анализа угловых величин в статистике есть отдельный раздел.

Материалы по теме:

http://webspace.ship.edu/pgmarr/geo441/lectures/lec 16 - directional statisti...

https://ncss-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/themes/ncss/pdf/Procedures/NC...

Пакет для R: http://ftp.auckland.ac.nz/software/CRAN/doc/packages/circular.pdf

Библиотека для Python имеется в составе SciPy (функции с «circ»):

https://scipy.github.io/devdocs/generated/scipy.stats.circmean.html

https://scipy.github.io/devdocs/generated/scipy.stats.circvar.html

Что бы не было проблем с 0..2π, использую формулу Эйлера и среднее определяю обычным способом от [exp(iφₒ)..exp(iφₙ)].

Что-то я сомневаюсь, что среднее значение косинусов и среднее значение углов дают одну и ту же точку. Скорее всего, так нельзя делать. Косинус нелинейный.

нашёл

https://scipy.github.io/devdocs/generated/scipy.stats.circmean.html и https://scipy.github.io/devdocs/generated/scipy.stats.circvar.html

А ты быстрый :)