水下焊接焊缝跟踪的困难在于能否判别焊缝的位置，传统的CCD视觉传感器在现实应用中还存在很多问题。超声波传感器由于在面对弧光等水下干扰时有自己的独特优势，将其运用在水下焊接焊缝跟踪中具有很高的科研价值和现实意义。课题是在超声波传感器的基础上对水下焊接焊缝跟踪的技术研究。本文首先讲述了一个自行研究设计的水下焊接焊缝跟踪系统硬件平台。平台主要有信号采集系统、焊接子系统和运动控制子系统三大部分组成。其次依据水下超声波传感器的技术特点和跟踪时候的测距需要，通过不断试验研究设计了一套基于信号分析为基础的水下超声波测距系统。最后运用多种方法对测量数据进行分析实现水下高精度测距进而实现水下焊缝跟踪自动控制。在测距系统中通过硬件和软件有效结合的方法实现信号滤波继而实现精确测距。整个过程运用MATLAB对发射和回波信号有效运算确定了信号的渡越时间，实现了对水下物体距离的测量。研究结果表明：滤波处理后的信号把原信号中所含有的噪声及混响信号都进行了有效的抑制，大量实验表明运用小波分析测距方法得到的测量值和实际值间的误差可以达到1mm内。同时系统以VISUALC++6.0为开发工具进行了软件开发，在多任务操作系统的基础上设计了一套界面功能较全的应用软件。在水下超声传感实验平台上做的大量实验验证。证明了超声波传感器水下焊接测距系统能在运动和静止状态下实现精确超声测距，这些为水下焊接过程中准确进行焊缝跟踪提供了理论依据。通过对V型坡口的检测实验证明了焊缝跟踪自动化控制是可以实现的。