H3.4 Automatisierung (Ausblick)
Niveau: Anwenden (K4)
Zeitbedarf: ca. 15 Minuten
Einstiegsfrage:
Was müsste eine Maschine wissen, um deine Antenne selbständig auf einen Satelliten zu richten?
Vom Arm zum Rotor
Bis jetzt hast du die Antenne selbst nachgeführt. Diese Arbeit kann ein Rotor übernehmen. Für Satelliten braucht er zwei Achsen: Azimut und Elevation.
Der Rotor bekommt die Sollwerte von einer Tracking-Software. Diese rechnet aus den Bahnelementen laufend aus, wo der Satellit steht.
Für eine portable Station muss der Rotor leicht sein, mit 12 V laufen und schnell aufgestellt sein. Die grossen Rotoren einer Bodenstation eignen sich dafür nicht.
Ein Beispiel: die Rotorsteuerung von SARCNET
Die Gruppe SARCNET (VK3FOWL und VK3YSP, Australien) hat einen kleinen Rotor für portable Satellitenstationen gebaut.
- Eine kleine Steuerung (Arduino) bewegt zwei 12-V-Getriebemotoren, je einen für Azimut und Elevation.
- Ein Lagesensor misst Neigung und Magnetfeld. So kennt der Rotor seine absolute Richtung und muss vor Ort nicht kalibriert werden.
- Auf einem Raspberry Pi mit Linux laufen die Tracking-Software Gpredict und die Bibliothek Hamlib. Sie schicken die Sollwerte über das Protokoll EasyComm II an die Steuerung.
- Der Rotor ist für leichte Antennen gedacht, etwa eine Duoband-Handyagi von rund 600 g.
Eine spätere Ausführung, der SARCTRAC Mk3b, hat einen Raspberry Pi 3B+ eingebaut und wird über WLAN gesteuert (Bericht von rtl-sdr.com, 03.02.2023).
[PRÜFEN: Die Adresse der Folie (sarcnet.org/projects/project_rotator.html) war am 16.10.2026 nicht erreichbar. Aktuelle Projektseite und Stand der Bausätze bei SARCNET erfragen.]
Halbautomatisch oder vollautomatisch?
Mit einem Raspberry Pi lässt sich eine portable Station halb- oder vollautomatisch betreiben.
Halbautomatisch: Der Rotor führt die Antenne nach. Du konzentrierst dich auf die Verbindung. Die Software kann zusätzlich über die CAT-Schnittstelle die Frequenz gegen den Doppler-Effekt nachstellen.
Vollautomatisch: Die Station plant die Überflüge selbst, richtet die Antenne aus und zeichnet die Signale auf. Das eignet sich vor allem für den Empfang
Drei Stufen der Automatisierung
| Stufe | Wer rechnet die Bahn? | Wer bewegt die Antenne? | Wer stellt die Frequenz (Doppler)? | Beispiel |
|---|---|---|---|---|
| Manuell | Tracking-Software oder ausgedruckter Zeitplan | du, von Hand | du, nach Gehör oder nach Liste | Handyagi und zwei Handfunkgeräte (H3.1 bis H3.3) |
| Halbautomatisch | Tracking-Software auf Laptop oder Raspberry Pi | kleiner Rotor | du, oder die Software über die Geräteschnittstelle (CAT) | SARCNET-Rotor mit Raspberry Pi; du führst die Verbindung |
| Vollautomatisch | Software plant die Überflüge selbst | Rotor | Software über CAT | Empfangsstation, die Überflüge selbständig aufzeichnet, z. B. eine SatNOGS-Station |
Unbeaufsichtigter Sendebetrieb ist ein eigenes rechtliches Thema.
Prinzipskizze: Der Rechner kennt die Bahn, die Steuerung bewegt die Antenne, der Sensor meldet die Ist-Lage zurück.
Der SatNOGS-Rotor aus dem 3D-Drucker
SatNOGS ist ein offenes Netz von Empfangsstationen für Satelliten (Libre Space Foundation). Die Pläne für Rotor und Antennen sind frei verfügbar.
- Die meisten Kunststoffteile druckst du selbst mit einem 3D-Drucker (ABS). Einige lassen sich auch aus Acrylglas lasern.
- Der Rahmen besteht aus Aluminiumprofilen 20 × 20 mm. Angetrieben wird er von zwei Schrittmotoren (NEMA 17) oder zwei Gleichstrommotoren.
- Gesteuert wird er vom SatNOGS Rotor Controller. Es gibt auch Lösungen mit Arduino, die zum Beispiel mit Gpredict arbeiten.
- Das SatNOGS-Wiki schätzt die Kosten auf 300 bis 400 US-Dollar. Der Rotor v3 hat den Status «Beta», aktuell ist die Vorabversion v3.1 (Wiki-Stand 15.05.2026).
Für eine portable Station ist der SatNOGS-Rotor eher schwer. Er zeigt aber gut, was mit offenen Plänen und einem 3D-Drucker möglich ist.
Kontrollfrage: Ein Satellit zieht fast genau über deinen Kopf (grösste Elevation 85°). Von Hand ist das kein Problem. Warum hat ein einfacher Azimut-Elevations-Rotor damit Mühe?
Lösung anzeigen
Nahe am Zenit ändert sich der Azimut sehr schnell. In einem Modell mit 500 km Bahnhöhe dreht er sich bei 85° Elevation um bis zu etwa 10° pro Sekunde, also um rund 180° in kurzer Zeit.
Ein kleiner Rotor dreht viel langsamer. Er hinkt hinterher, bis der Satellit wieder tiefer steht. Abhilfe: Elevation über 90° hinaus kippen (falls der Rotor das kann) oder die breite Keule der Handantenne die Lücke überbrücken lassen.
Merksatz:
Ein Rotor nimmt dir das Nachführen ab. Die Software liefert die Sollwerte, die Steuerung bewegt die Motoren, ein Sensor meldet die Ist-Lage zurück.