Mein T2-Zündgerät liegt seit Jahren im Schrank. Damals war es ein Muss für den Lehrgang, seitdem hat es kaum noch Tageslicht gesehen. Auf unseren Flugtagen startet ja ohnehin der LCO zentral.

Neuerdings brauche ich aber doch wieder eine eigene Zündanlage, und nach dem letzten Solaris-Flugtag war die Motivation so groß, dass eine Woche meines letzten Urlaubs am Reißbrett draufgegangen ist. Wenn schon neu, dann richtig. Herausgekommen ist Alturia Launch Control:

- ein Bedienteil im Gameboy-Format, dessen Display man auch in praller Sonne ablesen kann
- Satelliten mit je 6 Kanälen an der Rampe
- eine verschlüsselte LoRa-Funkstrecke dazwischen
- ein Zündkreis, der auch dann sicher bleibt, wenn etwas kaputtgeht



So funktioniert's
Ein Controller steuert maximal 8 Satelliten, das macht bis zu 48 Startplätze. Ein Startplatz besteht aus einem Kanal mit Zünder für klassische Feststoffraketen, bei einem Hybriden kommen noch Kanäle für die Ventile (Befüllen, Ablassen) dazu. Im Controller lege ich fest, welcher Startplatz an welchem Satelliten und Kanal hängt.



Der Controller fragt die Satelliten reihum ab, und jeder meldet dabei, ob seine Zünder Durchgang haben und wie voll sein Akku ist. Befehle wie ARM oder FIRE wiederholt der Controller so lange, bis der Satellit sie bestätigt. Gefunkt wird auf 869,85 MHz, einem der wenigen Teilbänder im 868er-Band, in denen man ohne Duty-Cycle-Grenze dauerhaft senden darf. Erlaubt sind dort zwar nur 5 mW, für einige hundert Meter Reichweite genügt das aber locker.

Auf beiden Geräten läuft Zephyr RTOS, im Satelliten auf einem STM32G474, im Controller auf einem ESP32-S3. Funk- und Krypto-Code sind auf beiden Seiten derselbe. Besonders praktisch: Das ganze Netz läuft auch als Simulation am PC. So kann ich mit mehreren Satelliten und sogar mehreren Anlagen auf demselben Kanal testen, ohne echte Hardware zu haben. Das hat mir die Entwicklung massiv erleichtert.

Satellit
Herzstück ist eine selbst entworfene Platine mit 6 Pyrokanälen. Jeder Kanal hat einen High- und einen Lowside-Schalter, davor sitzen zwei Relais für die Zündspannung. Der Highside-Schalter ist ein Smart-MOSFET und passt auf sich selbst auf: Er begrenzt den Zündstrom auf 20 A und schaltet bei Überhitzung ab. Für die Durchgangsprüfung reichen weniger als 2 mA. Das ist viel zu wenig, um einen Zünder zu zünden, aber genug für den 24-Bit-ADC, um einen Zünder sicher von einem Kurzschluss zu unterscheiden.



Das Ganze steckt in einer 3D-gedruckten Box mit Frontpanel aus Aluminium. Alle Durchführungen sind abgedichtet, die Box sollte also auch einen Tag im Regen überstehen. Strom liefert ein 6-Ah-LiFePO4-Akku. Geladen wird er über einen XT60-Stecker, der seitlich am Gehäuse sitzt, die Box muss dafür also nicht geöffnet werden.



Controller
Der Controller ist der Gameboy der Anlage: ein Steuerkreuz mit selbst gedruckten TPU-Tasten, vier dicke Taster für ARM, FIRE, Befüllen und Ablassen und ein Sharp Memory Display. Das ist ein reflektives LCD und mag Sonne: Je heller es draußen ist, desto besser lässt es sich ablesen. Drinnen arbeitet ein ESP32-S3 auf einer ebenfalls selbst entworfenen Platine. Der 4000-mAh-LiPo wird direkt im Gerät über USB-C geladen und hält locker ein Wochenende durch.







Sicherheit
Das wichtigste Feature einer Zündanlage ist, dass nichts passiert, solange nichts passieren soll. Ein Zünder bekommt deshalb nur Strom, wenn vier Schalter gleichzeitig geschlossen sind: das Schlüsselrelais, das Arm-Relais sowie der High- und der Lowside-Schalter des Kanals.



- Ruhezustand offen: Alle vier Schalter schließen nur, solange sie aktiv angesteuert werden. Fällt die Ansteuerung weg, öffnen sie von selbst.
- Schlüsselschalter: Er schaltet das Schlüsselrelais direkt, ohne Software dazwischen. Solange er nicht auf scharf steht, kann weder die Software noch ein Funkbefehl etwas zünden. Beim Vorbereiten der Rakete an der Rampe kann man also sicher sein, dass keine Spannung am Zündkabel anliegt.
- Defekte Schalter: Scharfschalten heißt nur, dass das Arm-Relais anzieht. Die beiden MOSFETs eines Kanals schalten erst zum Zünden ein, und zwar gemeinsam. Bis zu drei der vier Schalter dürfen kleben oder durchlegiert sein, ohne dass etwas zündet. Vor jedem Scharfschalten prüft der Satellit alle Schalter und bleibt bei einem Defekt entschärft.
- Firmware-Absturz: Das Arm-Relais hängt an einem Monoflop, das die Software alle 80 ms neu anstoßen muss. Bleibt der Anstoß aus, fällt das Relais nach etwa 150 ms ab.
- Funkausfall: Hört der Satellit 4 s lang nichts vom Controller, schaltet er die Zündspannung ab.

Verschlüsselung
Auf 868 MHz kann jeder senden, und ein LoRa-Modul kostet ein paar Euro. Der Satellit nimmt deshalb nur Befehle von seinem eigenen Controller an. Jedes Paket ist verschlüsselt und nur einmal gültig: Ein aufgezeichneter FIRE-Befehl läuft beim zweiten Abspielen ins Leere. Mitlesen kann auch niemand.

Gepairt wird ähnlich wie bei Bluetooth, nur ohne Passwort: Pairing am Controller starten, Taster am Satelliten drücken. Danach zeigen beide dasselbe Muster an, der Satellit auf seinen Kanal-LEDs und der Controller auf dem Display. Stimmen die Muster überein, bestätigt man auf beiden Seiten. Hängt sich jemand dazwischen, passen sie nicht zusammen. Ab dann finden sich die beiden nach jedem Einschalten von selbst und handeln jedes Mal frische Schlüssel aus.

Code und Konstruktionsdaten
Das komplette Projekt liegt auf GitHub: github.com/rcktom/alturia-launch-control

Dort gibt es Schaltpläne und Platinen als KiCad-Projekte, die Gehäuse als FreeCAD-Dateien, die Firmware für Controller und Satellit und die PC-Simulation. Wer reinschauen, nachbauen oder mitentwickeln will, ist herzlich eingeladen. Fragen und Verbesserungsvorschläge nehme ich gerne entgegen, hier im Forum oder direkt auf GitHub.

Wie geht's weiter?
Als Nächstes baue ich einen zweiten Satelliten auf, um zu sehen, wie sich mehrere Satelliten draußen auf dem Feld schlagen. Außerdem hat die Anlage schon ihren ersten Job: Sie zündet die Abbrandtests meines Hybridmotors, der gerade im Aufbau ist.

Und dann heißt es auf dem nächsten Flugtag endlich: 3, 2, 1, FEUER.

Geändert von schmidi093 am 05. November 2026 um 22:25

Sensationell!

Wie schließt Du die Befüll- und Ablasskanäle an? Sind das dann drei von den sechs Ausgängen am Satelliten?

Oliver

Hi Oliver,

mit dem aktuellen Satelliten ist das genau so wie du es beschrieben hast. Ich hab auch überlegt einen Satelliten mit expliziten Ventil-Ausgängen zu machen, bei denen man sich die aufwendige Endstufe sparen kann. Erstmal funktioniert es aber auch so.