导航与位置服务在人们日常生活中的需求不断升温,正在深刻地改变人们的生活方式。室内定位作为导航定位“最后一公里”的组成部分,具有重要的研究价值。因环境磁场信号具有无处不在的特点,室内磁场匹配定位技术方案具有很强的吸引力,受到了很多学者与企业的关注。然而,磁场匹配方案仍存在两个问题亟待解决:1)磁场指纹库的构建效率与磁场信息维度难以同时保证,而信息维度与匹配定位精度息息相关;2)无法告知用户或组合定位系统当前时刻磁场匹配定位质量的好坏,即无法保证方案的完好性（Integrity）。针对这些实际问题,本文设计了一种高维磁场指纹库构建方案,以及对应的一种高维磁场指纹匹配算法,并对磁场匹配定位系统的完好性监测方法进行了研究。具体内容如下:（1）设计了一套基于脚部惯导（Foot-INS）方案的高维磁场指纹库的构建方案。该方案利用Foot-INS方案得到连续可靠的脚部位置,并基于脚部与手持采集设备（手机）的相对位置关系,将脚部位置投影到采集设备;并利用扩展卡尔曼滤波算法、最优平滑算法与迭代优化方法,保证了采集设备的位置与姿态精度。该方案也通过磁力计标定、均值滤波的方法保证了磁场信息的精度;并通过插值方法保证了磁场指纹的分布密度。实验结果表明,该方案可以实现采集设备1～2dm的位置估计精度与1～3deg的姿态估计精度,磁场指纹库内磁场信息的重复观测精度达到了10～30m Gauss。（2）基于上述可靠的高维磁场指纹库,设计了一种使用高维磁场信息（磁场矢量在北向、东向和垂向的投影分量）的指纹匹配算法,充分发挥了高维磁场信息的优势。该方法利用传感器坐标系下磁场序列的相对形状与磁力计零偏无关的特点,运用动态时间规整算法实现磁力计零偏的在线估计,解决了磁场匹配算法对磁力计标定的依赖问题。实验结果表明,磁力计零偏在线估计精度为10～30m Gauss。在此基础上,该算法能发挥高维磁场信息具有更高的区别度的特点,显著提高了磁场匹配定位的可用性和可靠性,高维磁场指纹匹配的定位精度比二维磁场指纹匹配提升约25%。（3）设计并实现了一种基于磁场特征的磁场匹配定位完好性监测方法。通过仿真与统计分析,探究磁场特征与完好性指标“定位理论标准差”之间的关系,实现了磁场匹配定位理论标准差的实时计算。实验结果表明,对于特定的磁场指纹库,磁场特征与定位理论标准差之间存在确定的线性关系;但定位理论标准差的有效性还存在不足,完好性监测方法还有待进一步完善。总之,本文以高维磁场指纹库构建方案、高维磁场指纹匹配方法对现有室内磁场匹配定位方案进行了本质上的升级,在完好性研究方面进行了有益探索,为磁场匹配定位走向工程化、实用化做了技术准备。