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为了进一步研究船舶实时运动预报，针对船舶在随机海浪作用下的非平稳运动特性和运动姿态的潜周期性，采用周期图算法对海浪扰动下的船舶横摇运动进行建模预报．分析了周期图算法的建模原理，同时针对该方法谱估计的分辨率和方差很难满足实际应用需要的情况，提出了改进算法平滑周期图（Welch）算法．通过仿真实例可以得到，改进后的周期图算法具有更好的方差性能、分辨率和平滑性，且对船舶运动姿态的预报精度明显优于传统周期图算法，说明了该方法的可行性．