高速公路交通系统在我国的兴起，正改变着我国陆上交通的格局。然而近年来，道路交通安全形势越来越严峻，交通事故给家庭、集体和国家都带来了巨大的损失，已成为世界性的严重问题。这其中自高速公路投入使用以来，事故频发，已严重影响人们对使用高速公路的信心，据有关统计资料表明，在众多的高速公路交通事故中，追尾碰撞引起的事故占最多数，因此，研发一种高性能的汽车追尾防撞预警系统成为迫切的需要。本文在借鉴了国内外诸多汽车防撞模型及研究成果的基础上，从车辆动力学和运动学两方面详细分析了汽车的制动过程，并且根据汽车的运动状态建立了实用、简单的汽车防撞预警模型。通过对高速公路追尾碰撞事故原因的分析，提出了汽车追尾防撞预警系统设计要求，并确定了系统的设计方案。整个系统由各种传感器、数据采集电路、声光报警电路、液晶显示电路等组成。论文对汽车追尾防撞预警系统所需传感器进行了分析、比较和选型；制作、调试了系统硬件部分；采用汇编与C语言结合的方式编写系统所需软件，并将此软件在硬件上进行了调试；论文针对系统应用的环境，从软件和硬件两方面对系统进行了可靠性设计，从而使系统更加稳定可靠。最后，论文还通过实验对系统各项功能进行了考察，实验表明系统声光报警、抑制报警等各项功能基本实现了系统的设计要求。