大气能见度是重要的气象要素之一，它对航空、航海、陆上交通以及军事活动等都有很大影响。近年来，我国高速公路事业取得了长足的进步，在为经济发展做出巨大贡献的同时，高速公路交通事故的发生次数也在逐年增多，而低能见度天气，特别是由瞬时、突发团雾引起的能见度突降一直是造成高速公路交通事故的主要原因之一。为提高高速公路安全性，本文设计了一种新型前向散射式能见度检测与预警系统。本系统同时还可应用于江河航道等交通运输领域。　　系统主要由能见度检测模块与GPRS无线传输模块组成。能见度检测模块实时检测大气能见度，再由GPRS无线传输模块把数据传输到高速公路气象监测中心，监测中心通过沿线信息显示屏、手机和收音机等终端发布实时路况信息，从而实现对高速公路能见度的全天候实时检测与预警。　　本文首先介绍了开发能见度检测与预警系统的背景及实现意义，通过对目前存在的几种能见度测量方式的分析比较，阐述了前向散射法对于高速公路应用领域的可行性和优越性。然后根据能见度测量的基本理论，提出了一种前向散射式能见度仪的设计方案和具体实现方法。能见度检测系统由发射端、接收端和信号控制处理器组成，发射端和接收端装有透镜以增强散射光强，接收端还装有窄带滤光片消除杂散光对有用信号的干扰。发射端光源采用近红外发光二极管，设计了相应的大电流驱动电路和光强稳定电路。接收端装有与发射端光源匹配的光电转换集成放大器，将微弱的散射光信号转换为相应的电信号，并经过前级放大后输出。在信号处理中，设计了带通滤波电路和锁相放大电路，实现在强噪声干扰下对微弱信号的提取。在能见度信号采集方面，使用了程控增益电路和高精度A/D转换器，实现大动态范围下能见度信号的精确采集。以FPGA构成的主控制器对能见度检测系统的各个单元进行控制，并完成与无线传输模块单片机的通信。通过与参照能见度仪对比测试，该系统达到高速公路对能见度检测的精度要求。　　本文还设计了基于GPRS网络的预警系统，系统将实时检测的能见度数据通过GPRS网络发送到监控中心，借助高速公路现有的路况发布与预警系统，实现低能见度天气条件下对过往车辆的预警。GPRS无线收发过程由AVR单片机控制，能见度检测终端与监控中心采用TCP连接。通过测试，本文所设计的GPRS终端可与监控中心实现稳定的数据交互。