21世纪是海洋的世纪，船舶作为海洋上的重要交通工具，由于受海上交通密度的增大和人们向陌生海域开进的影响，航行安全越来越受到威胁。传统的用于船舶安全航行的数据记录的方式由于种种原因，难以完全满足用户的要求，智能经济的的航行数据记录仪器需求广泛。本论文设计出了基于单片机的GPS船舶航迹仪。首先了解了目前国内外常用的船舶安全航行的数据记录形式，并充分熟悉GPS系统的定位原理与实际应用后，确定了以“STC89C58RD+单片机”为控制核心，GPS-OEM板为数据接收模块，TFT-LCD为显示器，SD卡为航行数据存储模块的智能导航系统，并分别设计出了航迹仪的硬件电路和控制软件。硬件电路按模块功能进行插拔式设计，主要包括单片机电路、GPS模块电路、TFT-LCD电路、SD卡模块电路、电源电路及相关接口电路。软件设计采用模块化和子程序化的设计思想，分别设计了主程序、GPS数据接收和解析程序、液晶驱动显示程序、适用于SD卡的FAT32文件系统程序和SD卡驱动读写程序。然后结合LabVIEW技术，设计了航迹显示管理系统，该系统能够读取和处理SD卡上存储的航行数据，实现航行轨迹重现，每个记录点详细信息的显示，具有设置和存储航线和航路点的功能，能够提供船舶偏航时的处理方法。最后对系统进行了性能测试，并利用误差原理对航迹仪的精度进行分析。本系统实现了航行数据记录的自动化和无纸化，具有体积小、功耗低、价位低等特点，并且定位精度较高。经过测试和实践表明，该系统能够实现船舶航迹仪的各项功能要求，满足实际应用需要。