伴随着星际探索的热潮以及相应的全电推卫星平台概念的兴起。对大功率大推力的推力器的需求逐渐增大。经过分析论证,大功率霍尔推力器被认为是最适合这一系列任务的航天动力装置,吸引了众多研究人员的目光。鉴于以上的情况,本课主要面向大功率霍尔推力器进行研究,重点关注保证大功率霍尔推力器能够稳定运行的第一步也是最重要的一步即点火过程,研究其点火过程对增强推力器稳定运行具有重大意义。本文主要工作介绍如下:首先,针对大功率霍尔推力器点火过程,采用PIC-MCC方法建立了点火模型。模型所得结果与kW量级推力器实验实测结果吻合良好。在此基础上进一步分析了点火过程中离子密度,电势与原子密度参数的分布情况。此外,考虑到大功率推力器计算速度过慢。利用增大单个仿真原子所代表真实原子数与增大模拟网格尺寸的加速方式,有效提高了计算速度并在kW量级霍尔推力器中进行验证,结果显示加速后精度处于可接受范围内。其次,利用所建点火模型研究了大功率霍尔推力器点火启动条件,认为放电电压过低导致电子未能正常进入放电通道导致点火失败;在保证点火能够成功条件下,通过分析放电电压,质量流量与磁场强度对点火启动的影响,以电流上升段斜率代表点火难易程度,认为斜率可以作为点火能否成功的边界;最后通过实验研究发现,阴极放置于推力器外部更加容易点火成功。再次,研究了大功率霍尔推力器点火参数对点火冲击峰值的影响规律;通过实验改变放电电压,质量流量,磁场强度与阴极位置对点火过程进行测量,研究结果表明放电电压与质量流量能够增大点火冲击;磁场强度对点火冲击影响较小;外置阴极相对内置阴极其点火冲击较大并存在一定的点火拖尾段,外置阴极放置在磁分界面外相对于其放置在磁分界面内点火冲击较大。最后,研究大功率霍尔推力器从点火到稳态的转换过程。首先通过模拟方式确定单独调节质量流量与放电电压能够将放电功率提高。进一步,通过实验测量点火转换过程,结果表明先调节励磁电流再调节放电电压的调节方式相对先调节放电电压再调节励磁电流更能保证转换过程稳定性;阴极放置方式对转换过程影响较小;在向更高功率调节中,更需要先调节励磁电流。