本论文主要研究面向高速公路车辆防撞的GPS车距测量技术,利用两台GPS接收板实时接收和处理定位信号,并进行实时差分运算确定运动载体相对距离,运动速度,研究了GPS动态测距系统的基本原理、GPS动态相对差分原理,GPS接收板数据的采集与处理、及提高精度的算法,设计了采用两个分离的GPS动态接收机的距离测量系统,给出了整个系统的实现流程,并配合GPS接收板编写软件实现了一套高速公路防碰撞的测量研究系统。介绍了GPS全球定位系统组成,定位模型和定位解算原理。在定位数据采集与处理环节,使用NMEA-0183标准格式。为了实现较好的动态实时性和系统通用性,本系统数据采用NMEA-0183格式从接收机获得数据,对这些数据进行处理,以获得实时距离解算所需的数据:包括载体坐标及载体航速等。分析了串口通信机制、实现方法,并给出双串口实时数据采集程序的设计流程。介绍了距离解算过程中的两种坐标系:WGS-84大地坐标系和WGS-84高斯平面坐标系,实现两个坐标转化。实现了实时测距系统所需要数据的实时接收和提取,在得到了接收机的输出信息以后,进行数据的实时处理,显示和记录。并编写了双串口同步数据接收、处理,以及通过实时差分运算测距的软件。最后,通过对接收到的实时定位数据采样以及对数据中存在的各种误差的分析,建立运动载体的动态模型:当前统计模型,GPS数学动态定位模型,研究并建立了一种适用于本系统动态模型的自适应卡尔曼滤波算法,使系统在动态环境中有较好的稳定性和防碰撞预测精度。最后,通过实际的实验和真实的实验数据对所设计滤波模型进行了验证,做了详细的分析和总结,并对以后的研究工作进行了总结和展望。