早在一个世纪之前，科学家们就提出了电推进系统的设想。在过去的20年里，先进的电推力系统跨过了过去仅在有限的航天器上应用或者作为推进系统的备用参考方案的时代，电推进技术在航天领域的应用在不断的扩展。作为应用最广泛、技术成熟度最高的电推进系统，霍尔推力器的应用范围非常广阔，从近地轨道和中轨道卫星的大气阻力补偿；到地球同步轨道通信卫星的轨道注入、位置保持、离轨控制以及作为深空探测器的主推进。首先，本文就电推进应用的几个约束条件出发，分析了这些约束条件对电推进系统性能的需求。文章分别针对近地空间环境约束、时间约束以及电源功率约束条件进行系统的分析，研究这些约束条件对电推进系统在同步轨道转移任务中应用的限制，并提出面向同步轨道转移任务的电推进应用方案。其次，本文对推力器本体的结构、原理进行了分析、对其性能特点展开实验研究并建立适用于空间任务分析的推力器数学模型。通过实验手段，获得推力器的工作范围以及性能边界；进一步，基于设定的外部约束条件（功率量级限制、推力限制、比冲限制以及效率限制等）利用数值处理的办法，得到推力器的性能域。在此基础上，通过数值分析方法，建立一个具有功率扩展性，且适用于基于相同设计技术的多模态霍尔推力器性能模型。再次，本文在齐奥尔科夫斯基公式以及电推进系统理论的基础上，对采用化学—电推进系统混合动力完成同步轨道转移任务进行理论研究，研究使最终有效载荷最大的最优化比冲条件，并简单分析了不同参数变化对推进系统最优比冲的影响。同时分析了采用连续推力的轨道转移的最优化问题，推导由初始轨道参数(v0, i0)向目标轨道参数(v f, i f)转移的近似最优结果，并通过数值计算分析轨道转移过程的重要目标参数在轨道转移过程的变化规律。最后，本文面向一个具体的轨道转移任务展开深入分析，在前文的空间任务约束条件分析基础上，参考目前欧空局所开展的小型地球同步卫星计划（Small GEO），对卫星的参数以及轨道参数进行了合理设置。在前文关于采用混合方式完成轨道转移任务的理论分析基础上，利用Matlab软件进行仿真分析，同时得到符合最优化条件的电推进系统相关性能参数。