在现代化的生活中,由于卫星导航定位容易受到多径、非视距等多因素的干扰,不足以满足人们方方面面的定位需求,而地磁导航由于地磁场本身的稳定性与隐蔽性、适应性、成本低等特点获得了众多研究人员的重点关注,并且地磁测量技术上的提升使得地磁导航应用场景更为广泛。在室内导航定位的研究中,地磁场的稳定性使得地磁导航在室内定位环境可以取得良好的定位精度,针对室外的复杂环境,地磁导航的特征性较弱,通常与其他导航方式相结合用于提升室外定位效果。本文从室内平坦路径与室外复杂环境的地磁匹配导航入手,从以下几个方面进行研究:首先,针对地磁场的特征,理论分析实验过程中可能对地磁信息采集造成的干扰,并且通过实验验证。对于不同应用环境,根据地磁特征提出相应的地磁匹配导航定位的方法。在室内环境中,针对单车道、管廊等一维路径,地磁场干扰相对恒定,不需考虑地磁场在横向空间的特征性,可采用图像匹配中的动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)的方法用于解算地磁匹配导航定位。针对室内平台地形的二维路径,为了使数字地图的离散地磁信息数据库的基准精度高,采用广义延拓逼近的方法进行处理。由于测量模块解算的航向角在室内空间位置受到建筑结构干扰不一致的因素,因此引入磁偏角信息对测量模块解算的航向角进行补充,通过地磁匹配方法对惯性导航(Inertial Navigation System,INS)的运动轨迹进行修正。本文通过实验论证该方法可以使得低成本的测量模块在室内地磁匹配导航中获得亚米级的定位精度。在室外的环境中,实验路径受到的地磁干扰复杂,但考虑整体地磁场相对恒定的因素,因此在地磁匹配导航中,需要考虑对地磁序列进行趋势匹配。本文采用导数动态时间规整的方法(Derivative Dynamic Time Warping)作为室外地磁匹配的方法。由于室外的复杂地形环境会对惯性器件在测量过程中造成较大的误差,因此本文使用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)来减少INS的定位误差,最后通过UKF滤波器结合地磁匹配导航与INS的定位位置进行位置估计。通过实验论证该方法比未修正INS误差的地磁匹配组合导航效果更优。