Autor: Christian Rieger

1st Bavarian Open Söhl

The First Bavarian Open F3B Is in the Books!

📊 Results: https://www.f3xvault.com/?action=event…

**Deutsch weiter unten***

I had a great time as contest director — and that’s largely thanks to all the pilots and their incredibly positive attitude! Everyone supported each other wherever possible, flew fair, and simply took my mistakes in stride. (I’m especially sorry about the starting lists, where I put two members of the smaller teams into the same duration group. Not even the smallest protest about it… YOU made this competition easy!)

I was particularly impressed when I walked the field afterwards: I couldn’t find a single piece of litter. Incredible! Thank you all — I truly hope we’ll be able to fly here again.

A big thank you also goes to Steffen for the beer, and to Judith and my family for their support during the preparations, for the cake, and especially for helping pack everything up after the competition.

In total we completed five full rounds, unfortunately cut short by the rain on Sunday.

From an organizer’s perspective, the F3Cross system was amazing. Yes, there are still things to optimize — primarily the aerodynamic shape and some improvements to the user interface — and I’ll keep working on them. But by the second round, everyone automatically knew what to mount, how to mount it, and how the rounds worked.

The system was used in 72 flights with 1,243 legs in total. There was one instance where a beeper didn’t fire, but no reflight was necessary. (The Problem/Error was logged by the system)

Two other events still need investigating — they may have been the same issue with a bad connection to the beepers, or the signals may simply have been missed by the pilots.

I’ll post again in the next few days once I’ve reviewed the log files, so I can say more about the causes and what needs to be optimized.

I’ll also share the feedback I received from the pilots — though you might hear from them directly as well.

Robbi made a few videos that he (or I) can probably share with you soon.

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Ich hatte eine großartige Zeit als Wettbewerbsleiter — und das liegt vor allem an allen Piloten und ihrer unglaublich positiven Einstellung!

Alle haben sich gegenseitig unterstützt wo es nur ging, fair geflogen und meine Fehler einfach gelassen hingenommen. (Besonders leid tut mir die Sache mit den Startlisten, bei denen ich zwei Mitglieder der kleineren Teams in dieselbe Zeitfluggruppe gesetzt habe. Nicht der kleinste Protest deswegen… IHR habt mir diesen Wettbewerb leicht gemacht!)

Besonders beeindruckt war ich, als ich danach über das Fluggelände gegangen bin: Ich konnte nicht das kleinste bisschen Müll finden. Unglaublich! Danke euch allen — ich hoffe sehr, dass wir hier wieder fliegen können.

Ein großes Dankeschön geht auch an Steffen für das Bier sowie an Judith und meine Familie für die Unterstützung bei den Vorbereitungen, für den Kuchen und ganz besonders fürs Aufräumen und Einpacken nach dem Wettbewerb.

Insgesamt haben wir fünf volle Runden geschafft — leider durch den Regen am Sonntag begrenzt.

Aus Veranstaltersicht war das F3Cross-System großartig. Ja, es gibt noch einiges zu optimieren — vor allem die aerodynamische Form und einige Verbesserungen an der Benutzeroberfläche — und daran werde ich weiterarbeiten. Aber schon ab der zweiten Runde wussten alle automatisch, was wie zu montieren ist und wie die Runden ablaufen.

Das System kam in 72 Flügen mit insgesamt 1.243 Strecken zum Einsatz. In einem Fall hat ein Beeper nicht ausgelöst, ein Nachflug war aber nicht nötig. (Das Problem/der Fehler wurde vom System geloggt.)

Zwei weitere Ereignisse muss ich noch untersuchen — möglicherweise war es dasselbe Problem mit einer schlechten Verbindung zu den Beepern, oder die Signale wurden von den Piloten schlicht überhört.

In den nächsten Tagen werde ich, nachdem ich die Logdateien ausgewertet habe, noch einmal posten und kann dann mehr dazu sagen, was die Ursachen waren und was optimiert werden muss.

Außerdem werde ich das Feedback der Piloten teilen — vielleicht hört ihr aber auch direkt von ihnen.

Robbi hat ein paar Videos gemacht, die er (oder ich) euch wahrscheinlich bald zeigen können.

25.7.
STartlist: updated for sunday



Update 2 (22.7.):

Hi zusammen,

(English below!)

Das ist vermutlich das letzte Update vor dem Wettbewerb – und alles sieht gut aus!

Am Freitagabend gibt es Freibier zum Grillen, gesponsert von Steffen Besemer – vielen Dank!!!

Bitte denkt an die Bezahlung – oder schreibt mir eine kurze E-Mail, wenn ihr vor Ort zahlen möchtet. (Ich werde nur sehr begrenzt Wechselgeld dabeihaben!)

Um Schäden an der Wiese zu vermeiden, fahrt bitte nicht mit dem Auto quer durch die Wiese. Steigt erst aus, schaut euch um und fragt nach. Wenn wir einen guten Eindruck hinterlassen, dürfen wir vermutlich wiederkommen!

Anfahrt: https://maps.app.goo.gl/yZozYBWCNcxBtmbp9

Die Anfahrt über Söhl ist auch möglich, aber flache Autos könnten an der Brücke leicht aufsitzen. (Fragt mich, woher ich das weiß…)

Bitte denkt daran, genug zu trinken mitzunehmen.

Ich freue mich schon sehr auf euch alle!

Christian

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Hi everyone,

This is probably the last update before the competition – and everything is a go!

On Friday evening there will be free beer at the barbecue, sponsored by Steffen Besemer – thank you!!!

Please remember to pay in advance – or send me a quick email if you’d like to pay on the field. (I will only have very limited change with me!)

To avoid damage to the meadow, please don’t drive your car across the grass. Get out first, take a look, and ask. If we make a good impression, there’s a good chance we’ll be allowed to come back!

Directions: https://maps.app.goo.gl/yZozYBWCNcxBtmbp9

Arriving via Söhl is possible as well, but low cars might scrape on the bridge. (Ask me how I know…)

Please bring enough to drink for yourself.

I’m looking forward to seeing all of you!

Christian


Update:

Hallo zusammen,

ich freue mich sehr, euch alle nächstes Wochenende in Söhl begrüßen zu dürfen!

Mein Ziel für den Wettbewerb: Wir sollen alle viel Spaß haben, ohne zu viel Stress – und dabei möglichst viel zum Fliegen kommen!

Startgebühr

Ich habe jetzt alle Ausgaben zusammen und kann euch die Startgebühr nennen. Wie angekündigt werden einfach die tatsächlichen Kosten auf alle aufgeteilt. Ein mobiles WC ist gebucht.

Gesamtkosten: ca. 570 €

Teilnehmer: 18 Senioren, 1 Junior

Startgebühr: 35 € pro Senior (ergibt ca. 60 € Puffer)

Infos zur Zahlung in der Mail an die Piloten. (Norbert Kolb bitte bei mir melden!)

Sebastian Peters hat uns die Anlage aus Belgien wegen der geringen Teilnehmerzahl sehr günstig zur Verfügung gestellt – vielen Dank dafür! Auch vielen Dank für die Flaggen und Bänder ans ganze Belgien-Team!

Falls am Ende ein paar Euro übrig bleiben, gehen diese als Spende an F3XVault, und Sebastians Anteil wird etwas aufgestockt.

GPS-Streckenflugsystem

Falls ihr es noch nicht gesehen habt: Ich arbeite an einem automatischen, GPS-basierten Streckenflugsystem: https://fooblog.de/?p=11507

Wenn ihr beim Test am Freitag damit zufrieden seid, setzen wir es im Wettbewerb ein. Andernfalls machen wir die Gruppen etwas kleiner und schicken ein paar Piloten an die A- und B-Linie. Speed wird voraussichtlich klassisch geflogen, da dort kaum Helfer nötig sind.

Startlisten

Die Startlisten werden erst Freitagabend oder Samstag kurzfristig erstellt. Ihr könnt sie dann auf F3XVault einsehen oder als PDF von fooblog aufs Handy laden. Einen Drucker nehme ich nicht mit – bei so wenigen Piloten können wir uns das denke ich sparen.

Zeitplan

Freitag, 24.07. Freies Training ab ca. 13 Uhr

Samstag, 25.07. Briefing um 7:45 Uhr

Sonntag, 26.07. 8:00 bis ca. 15:30 Uhr

Essen & Trinken

Bitte selbst mitbringen! Ich bringe einen großen Grill mit, den jeder benutzen darf. An beiden Wettbewerbstagen ist eine kurze Mittagspause (ca. 30 Minuten) eingeplant.

Freitagabend wird am Platz gegrillt – kommt also unbedingt dazu!

Bis nächste Woche – ich freue mich auf euch!

🇬🇧 English

Hello everyone,

I’m really looking forward to welcoming you all to Söhl next weekend!

My goal for this competition: lots of fun, minimal stress – and as much flying time as possible!

Entry Fee

I now have all the expenses together and can tell you the entry fee. As announced, we’re simply splitting the actual costs among everyone. A mobile toilet has been booked.

Total costs: approx. €570 (field, toilet, F3B timing system, fuel, sighting devices, miscellaneous)

Participants: 18 seniors, 1 junior

Entry fee: €35 per senior (leaving a buffer of about €60)

Payment info in the email to the competitors. (Norbert Kolb, please send me an email!)

Due to the small number of participants, Sebastian Peters has provided the F3B timing system from Belgium at a very low price – thank you very much! Another big thankls to the entire Belgium-Team for helping out with flags and the measuring lines.

If a few euros are left over at the end, they will be donated to F3XVault, and Sebastian’s share will be topped up a bit.

GPS Distance System

In case you haven’t seen it yet: I’m working on an automatic, GPS-based distance scoring system: https://fooblog.de/?p=11507

If you’re happy with it during Friday’s test session, we’ll use it in the competition. If not, we’ll make the groups a bit smaller and send a few pilots to the A and B bases. Speed will most likely be flown the classic way, since it hardly requires any helpers.

Start Lists

The start lists will be created at short notice on Friday evening or Saturday. You’ll be able to view them on F3XVault or download them as a PDF from fooblog to your phone. I won’t be bringing a printer – with so few pilots, I think we can skip that.

Schedule

Friday, July 24 Free training from approx. 1 pm

Saturday, July 25 Briefing at 7:45 am

Sunday, July 26 8:00 am until approx. 3:30 pm

Food & Drinks

Please bring your own! I’ll bring a big grill that everyone is welcome to use. A short lunch break (approx. 30 minutes) is planned on both competition days.

Friday evening is BBQ night at the field – make sure to join us!

See you next week – looking forward to it!



Registration link: https://f3xvault.com/?action=event&function=event_view&event_id=4382
Google maps link: https://maps.app.goo.gl/B5wUZu8knxqpYxA28

This is NOT a FAI competition. Unfortunately, this was not possible with the local rules. This means it will not count towards the Worldcup and most probably not toward the Eurotour. The intention is to just have fun with our great hobby. Of course, the competition itself is not going to be less competitive!

Updates:

  • Update 03.06.2026: We have confirmation as „Angezeigtes Modellfluggelände“, the registration of the competition site with MFSD. We are outside of relevant air restriction zone, meaning we can (in theory) fly up to 762m.

Here is the 1st Bulletin for the competition:

Comments and Background by Christian Rieger:

  • The Idea is to make this competition with less effort than currently. One problem is to get official helpers for distance. Therefore i want to do it like the Danish/Swedish national competitions. The participants help out.
  • I will be acting as CD, not flying.
  • The entire participation fee is for covering the costs for location, restrooms, material,etc.
    There is no intention to make a profit -> the starting fee will be reduced in July to the correct amount.
  • The only problem is distance. While i do see problems with commercial GPS solutions, i hope this will be solved in the next years using open source, making this kind of competition even more viable.

Pictures of the site:
Some pictures from the edge of the site in summer.
The winter pictures are roughly from the winch position.

Introducing F3Cross: an electronic line judge for F3B competitions

—Deutsch ganz unten —

F3B is one of the most demanding and rewarding disciplines in RC soaring — thermal duration, spot landings, and a flat-out speed run that pushes glider and pilot to the limit. But the sport has a staffing problem.

Every aircraft in the distance flight needs two dedicated line judges — one at Base A, one at Base B — each watching for the exact instant a part of the aircraft crosses their line. Run a full round and that’s up to a dozen people tied up on judging duty alone. That’s a heavy ask for organizers — and on a practice day, when nobody’s around to judge, you’re simply flying blind.

F3Cross fixes that. It’s a small, GPS-based electronics system, currently in development, that replaces the line judges entirely — instant, tireless, cheap.

How it works

The system has three parts:

  • An airborne unit, small and light enough to fly on top of any glider, fixed with a strip of tape, that continuously tracks its own GPS position.
  • A ground station that receives crossing events and displays them on a computer
  • A receiver for every pilot that gives turn feedback (acoustic and visual, maybe vibration) plus optional extras like clocks and laps. (This also eliminates the need for one of the pilots helpers who just watches the lights all flight!)

The airborne unit knows exactly where Base A and Base B are. The moment the GPS position shows the aircraft has crossed one of those lines, it fires an event and sends it wirelessly to the ground — almost instantly, with none of the reaction-time lag or subjectivity a human judge has. It works just as well solo on a practice day as it does with a full contest.

For reliability, every crossing is sent over two independent radio links at once. If one link drops out, the other one usually still gets through, so a single crossing is less likely to be lost to bad luck on the radio.

Proven in the field

This isn’t just a bench project. In testing — including flights with an electric F3B — the system has tracked aircraft up to 660 m in altitude and out to nearly 700 m in distance, and kept catching crossings.

At the F3B competition site in Büllingen, Belgium, the setup was flown with two aircraft in the air at once. The pilots and helpers — Markus, Thilo, and Steffen — were happy with the accuracy, the low delay, and the handling. They thought it might even be usable in speed as well, but that is no priority for now! A few things still need work, like the antennas, good ergonomics, volume of the beepers, but as a first run it held up very well.

What’s next

I’ve been testing this in the field for only a short time yet, but it is already working well. If this gets even one more club running contests with a smaller crew, or gets one more pilot out practicing on a day they’d otherwise have skipped, it’s done its job. Next up: the next integrated PCB edition, with an even smaller footprint and higher reliability and usability. Testing will continue, and hopefully it’s ready to deploy at F3B Söhl. After that competition I want to make the hardware and software publicly available.

The picture show the flown prototypes. Please be aware that this were only prototypes with hardware i had lying around anyway.
The next version will be much smaller and better to mount onto the aircraft!
(More technical details below, only for the interested!)

Update 1: To clarify, all hardware will be provided by the competition,. As a pilot you do NOT have to buy anything! Just mount the module before your flight and fly…

Follow along here on the blog for updates. Fly more, judge less.

The details, for the curious

A quick note on scope first: F3Cross is not designed to judge the speed task in competition, for now. At the speeds and g-loads of a speed run, the precision demands go up sharply — that’s a harder problem, and one I’d rather solve properly than rush. Today it’s built for distance-task line crossings and for training, where it’s already a clear upgrade over the realistic alternative: nobody watching at all.

Design requirements

  • Cheap and easy to build and repair. Anyone should be able to afford one.
  • Quick to reprogram for the contest director. Setting up a new course or base position shouldn’t take longer than briefing the pilots.
  • Tamperproof, to a degree. Each crossing signal carries a small amount of encryption so the ground station can verify it’s genuine, not spoofed.
  • Self-detects a missed signal. If a crossing doesn’t come through, the system knows it — so the contest director can decide on a reflight immediately, instead of arguing about it after the round. This is comparable to a judge that mixed up the aircraft.
  • Built from off-the-shelf parts. The goal is a small, integrated form factor, but anyone should still be able to build a slightly bigger version themselves with nothing more than a soldering iron. (The smaller PCB version will require SMD soldering.)

The hardware

The whole thing is built from cheap, widely available hobbyist electronics — a small ESP32-based microcontroller board, a LORA transceiver, and a GPS module. Right now it uses a u-blox M8 GPS, which already gives more than enough precision and update rate to catch a crossing cleanly. A u-blox M10 upgrade is coming soon, bumping the position update rate to 25 Hz and adding support for all satellite constellations (not just GPS) for even better accuracy.

Planned final Hardware

  • ESP32-S3 for high processing power and background radio operation. ESPNOW-LR protocol for low frequency position updates and fast turn signal communication
  • Semtech SX1262 LORA module 868MHz for long range, reliable but slower turn signal communication
  • ublox M10Q GPS chip with a simple wire antenna to allow omnidirectional reception
  • Antennas are still in testing. The small one might have occasional blocking in extremely bad and distant flight situations, but there is still a lot to be improved in software! The big antenna was already flown over 650m high with the carbon fuselage in the worst position and still got the signal. For now, the smaller antenna will have priority
  • I will try to make the final prototype CG neutral, resulting in a slightly longer device, but not requiring counterweights in the nose of the aircraft. The antennas will be behind the wing to not reduce yaw damping and not be blocked by the wing’s CFRP.

Caveats and testing / How it compares to a human judge

A human judge isn’t perfect, and neither is this. As speeds and g-loads go up, both approaches get less accurate. To keep that error honest rather than hidden, I want to describe some of the caveats that have already been discovered or are still unknown risks.

  • The system only interpolates once between GPS fixes (using the last position and speed), and insists on a good fix before it will call a crossing at all — it would rather stay quiet than guess.
  • Right at the base, a human helper still has a slight edge. Further out, a human judge loses accuracy fast — sighting-line thickness, a vibrating line, a small aircraft far away — none of which affects GPS.
  • There is also no deviation in the parallelity of the base lines as with a current competition setup (although earth’s curvature is not accounted for 😉 ).
  • If the radio signal drops or the GPS signal is not fixed, that can create a situation a human judge would never have missed. On the other hand, the system can never lose sight of the aircraft the way a human eye can. All pilots fly the same hardware and will experience mostly identical issues under similar conditions.
  • Because a missed signal due to a lost radio contact is detectable, the moment the connection comes back, that pilot simply gets offered a reflight — no dispute, no guesswork.
  • The worst case is the antenna being fully shielded by the aircraft’s own carbon fibre structure, combined with long range. (flying straight directly above the ground station) There are already ideas for making that shielding practically impossible using multiple ground stations — but for now, the plan is: keep it simple.
  • GPS drift is still an open question. Quick drifts within a few seconds will be impossible to correct without expensive and much more complicated RTK/DGPS setups. But if it is only a slow drift over minutes, a single GPS reference station at a base could send low frequency correction signals to the aircraft.
  • Loss of GPS is more difficult to detect, but during the test we never had this problem in regular flight states (not inverted, no rolls, no extreme accelerations).

A standalone version that doesn’t need a PC at the ground station is easily doable, and will follow — but only once the current competition setup is proven and running well.

Free to build

F3Cross will be free to build for your own flying. The exact license is still being worked out, but the plan is: free for personal and competition use, changes and improvements are welcome as long as the original project is credited, and no commercial use without approval. Once it’s ready, the full design — hardware and firmware — will be published so anyone, anywhere, can put one together and start flying with fewer people on the field. If you’d rather not source parts and solder it up yourself, I’m looking at organizing a bulk parts order and possibly pre-soldering for the community for a small fee to cover expenses.

Follow along here on the blog for updates. Fly more, judge less.

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German version: (maschinell übersetzt und leicht überarbeitet)


F3B ist eine der anspruchsvollsten und interessantesten Disziplinen im RC-Segelflug — Thermikdauerflug, Ziellandungen und ein Speedflug am Limit, der Modell und Pilot alles abverlangt. Aber der Sport hat ein Personalproblem.

Jedes Modell im Streckenflug braucht zwei eigene Wenderichter — einen an Basis A, einen an Basis B — die jeweils auf den exakten Moment achten, in dem ein Teil des Modells ihre Linie überquert. Für eine komplette Runde sind das bis zu einem Dutzend Leute, die allein damit beschäftigt sind. Das ist viel verlangt von den Veranstaltern — und an einem Trainingstag, an dem niemand da ist, fliegt man schlicht blind.

F3Cross löst das. Es ist ein kleines, GPS-basiertes elektronisches System, aktuell in Entwicklung, das die Wenderichter komplett ersetzt — sofort, unermüdlich, günstig.

Wie es funktioniert

Das System besteht aus drei Teilen:

  • Eine Flugeinheit, klein und leicht genug, um mit einem Streifen Klebeband auf jedem Modell mitzufliegen, die kontinuierlich ihre eigene GPS-Position verfolgt.
  • Eine Bodenstation, die die Wendeereignisse empfängt und auf einem Computer anzeigt.
  • Ein Empfänger für jeden Piloten, der Wende-Feedback gibt (akustisch und visuell, vielleicht per Vibration) plus optionale Extras wie Uhren und Rundenzähler. (Damit entfällt auch einer der Helfer, der den ganzen Flug lang nur auf die Lampen schaut!)

Die Bordeinheit kennt die genaue Lage von Basis A und Basis B. In dem Moment, in dem die GPS-Position zeigt, dass das Modell eine dieser Linien überquert hat, löst sie ein Ereignis aus und sendet es drahtlos zum Boden — praktisch verzögerungsfrei, ohne die Reaktionszeit und Subjektivität eines menschlichen Richters. Es funktioniert allein am Trainingstag genauso gut wie bei einem vollen Wettbewerb.

Für die Zuverlässigkeit wird jede Wende gleichzeitig über zwei unabhängige Funkstrecken gesendet. Fällt eine Strecke aus, kommt die andere meist trotzdem durch — eine einzelne Wende geht so seltener verloren.

Im Feld erprobt

Das ist kein reines Laborprojekt. In Tests — darunter Flüge mit einem elektrischen F3B — hat das System Modelle bis in 660 m Höhe und 700 m Entfernung verfolgt und dabei weiter Wenden erfasst.

Auf dem F3B-Wettbewerbsgelände in Büllingen, Belgien, wurde mit zwei Modellen gleichzeitig in der Luft geflogen. Die Piloten und Helfer — Markus, Thilo und Steffen — waren zufrieden mit der Genauigkeit, der geringen Verzögerung und dem Handling. Sie hielten es sogar für möglicherweise brauchbar im Speed, aber das hat vorerst keine Priorität! Ein paar Dinge müssen noch verbessert werden, etwa die Antennen, eine gute Befestigung und die Lautstärke der Piepser, aber für einen ersten Durchlauf hat es sich sehr gut geschlagen.

Wie es weitergeht

Ich teste das System erst seit kurzer Zeit, aber es funktioniert bereits gut. Wenn dadurch auch nur ein Verein mehr seine Wettbewerbe mit kleiner Crew durchführen kann, oder auch nur ein Pilot mehr zum Üben rausgeht, wenn er sonst zu Hause geblieben wäre, hat es seinen Zweck erfüllt.
Die nächsten Schritte: die nächste integrierte Platinenversion, mit noch kleinerem Formfaktor und höherer Zuverlässigkeit und besserer Bedienbarkeit. Die Tests gehen weiter, und hoffentlich ist es rechtzeitig zum F3B Wettbewerb Söhl einsatzbereit. Nach diesem Wettbewerb möchte ich Hardware und Software öffentlich zugänglich machen.

Die Bilder zeigen die geflogenen Prototypen. Bitte beachtet, dass das nur Prototypen aus Teilen waren, die ich ohnehin herumliegen hatte. Die nächste Version wird deutlich kleiner und besser am Modell zu montieren sein!

(Weitere technische Details unten, nur für Interessierte!)

Folgt hier im Blog für Updates. Fly more, judge less.

Die Details, für die Neugierigen

Zunächst eine kurze Anmerkung zum Umfang: F3Cross ist vorerst nicht dafür ausgelegt, die Speedaufgabe im Wettbewerb zu bewerten. Bei den Geschwindigkeiten und g-Belastungen eines Speedflugs steigen die Präzisionsanforderungen stark an — das ist ein schwierigeres Problem, und eines, das ich lieber sauber lösen als überstürzen möchte. Erstmal ist es für die Wenden der Streckenaufgabe und fürs Training gebaut, wo es der realistischen Alternative — nämlich niemandem, der zuschaut — schon jetzt klar überlegen ist.

Designanforderungen

  • Günstig und einfach zu bauen und zu reparieren. Jeder sollte sich eines leisten können.
  • Schnell umzuprogrammieren für den Wettbewerbsleiter. Einen neuen Kurs oder eine neue Basisposition einzurichten, sollte nicht länger dauern als das Briefing der Piloten.
  • Bis zu einem gewissen Grad manipulationssicher. Jedes Wendesignal beinhaltet eine kleine Verschlüsselung, damit die Bodenstation überprüfen kann, dass es echt und nicht gefälscht ist.
  • Erkennt fehlende Signale selbst. Kommt eine Wende nicht durch, weiß das System davon — der Wettbewerbsleiter kann also sofort über einen Wiederholungsflug entscheiden, statt hinterher über die Runde zu streiten. Das ist vergleichbar mit einem Linienrichter, der die Modelle verwechselt hat.
  • Aus Standardbauteilen aufgebaut. Das Ziel ist ein kleiner, integrierter Formfaktor, aber jeder soll trotzdem eine etwas größere Version mit nichts weiter als einem Lötkolben selbst bauen können. (Die kleinere Platinenversion erfordert SMD-Löten.)

Die Hardware

Das Ganze besteht aus günstiger, breit verfügbarer Hobbyelektronik — einem kleinen ESP32-basierten Mikrocontrollerboard, einem LoRa-Transceiver und einem GPS-Modul. Aktuell kommt ein u-blox M8 GPS zum Einsatz, das schon mehr als genug Präzision und Updaterate bietet, um eine Wende sauber zu erfassen. Ein Upgrade auf das u-blox M10 folgt bald und hebt die Positions-Updaterate auf bis zu 25 Hz an, bei gleichzeitiger Unterstützung für alle Satellitenkonstellationen (nicht nur GPS) für noch bessere Genauigkeit.

Geplante finale Hardware

  • ESP32-S3 für hohe Rechenleistung und Funkbetrieb auf dem zweiten Rechencore. ESPNOW-LR-Protokoll für niederfrequente Positionsupdates und schnelle Übertragung der Wendesignale.
  • Semtech SX1262 LoRa-Modul 868 MHz für große Reichweite und zuverlässige, aber langsamere Übertragung der Wendesignale.
  • u-blox M10Q GPS-Chip mit einer einfachen Drahtantenne für omnidirektionalen Empfang.
  • Die Antennen sind noch in der Erprobung. Die kleine 868MHz könnte in extrem ungünstigen und weit entfernten Flugsituationen gelegentlich abgeschattet werden, aber softwareseitig lässt sich hier noch einiges verbessern! Die große Antenne wurde bereits über 650 m hoch geflogen, mit dem Kohlefaserrumpf in der ungünstigsten Lage, und bekam trotzdem noch das Signal. Vorerst hat die kleinere Antenne aber Priorität.

Ich werde versuchen, den finalen Prototyp schwerpunktneutral zu gestalten, was ihn etwas länger macht, dafür aber keine Trimmgewichte im Rumpf erfordert. Die Antennen werden hinter der Fläche sitzen, um die Gierdämpfung nicht zu verringern und nicht vom CFK der Fläche abgeschattet zu werden.

Einschränkungen und Tests / Der Vergleich mit einem menschlichen Linienrichter

Ein menschlicher Richter ist nicht perfekt, und dieses System ist es auch nicht. Mit steigenden Geschwindigkeiten und g-Belastungen werden beide Ansätze ungenauer. Damit dieser Fehler offen kommuniziert ist und nicht versteckt wird, möchte ich einige der Einschränkungen beschreiben, die bereits entdeckt wurden und noch unbekannte Risiken darstellen.

  • Das System interpoliert zwischen zwei GPS-Fixes nur einmal (aus letzter Position und Geschwindigkeit) und besteht auf einem guten Fix, bevor es überhaupt eine Wende meldet — es schweigt lieber, als zu raten.
  • Direkt an der Basis hat ein menschlicher Helfer noch einen Vorteil. Weiter draußen verliert ein menschlicher Richter schnell an Genauigkeit — Dicke der Peillinie, eine vibrierende Schnur, ein kleines Modell weit weg — nichts davon beeinflusst GPS. Es gibt außerdem keine Abweichung in der Parallelität der Basislinien wie bei einem heutigen Wettbewerbsaufbau (auch wenn die Erdkrümmung aktuell nicht berücksichtigt wird 😉 ).
  • Wenn das Funksignal abreißt oder das GPS keinen Fix hat, kann ein Fehler passieren, der einem menschlicher Richter nie passiert wäre. Andererseits kann das System das Modell nie so aus den Augen verlieren, wie es einem menschlichen Auge passiert. Alle Piloten fliegen dieselbe Hardware und werden unter ähnlichen Bedingungen weitgehend identische Probleme erleben.
  • Weil ein fehlendes Signal durch verlorenen Funkkontakt erkennbar ist, bekommt der betreffende Pilot in dem Moment, in dem die Verbindung zurückkommt, einfach einen Wiederholungsflug angeboten — keine Diskussioinen, kein Rätselraten.
  • Der schlimmste Fall ist die vollständige Abschattung der Antenne durch die Kohlefaserstruktur des eigenen Modells in Kombination mit großer Entfernung (also der Flug direkt senkrecht über die Bodenstation). Es gibt bereits Ideen, diese Abschattung mit mehreren Bodenstationen praktisch unmöglich zu machen — aber vorerst lautet der Plan: einfach halten.
  • Probleme beim GPS-Empfang sind nur schwer zu analysieren. In normalen Flugzuständen (kein Rückenflug, keine ROllen, normale Wendenbeschleunigungen) wurde jedoch nie ein Problem festgestellt.
  • GPS-Drift ist noch eine offene Frage. Schnelle Drifts innerhalb weniger Sekunden werden ohne teure und deutlich kompliziertere RTK/DGPS-Aufbauten nicht zu korrigieren sein. Handelt es sich aber nur um eine langsame Drift über Minuten, könnte eine einzelne GPS-Referenzstation an einer Basis niederfrequente Korrektursignale ans Modell senden.

Eine eigenständige Version, die an der Bodenstation keinen PC braucht (fürs Training), ist problemlos machbar und wird folgen — aber erst, wenn der aktuelle Wettbewerbsaufbau erprobt ist und zuverlässig läuft.

Frei nachbaubar

F3Cross wird für den eigenen Flugbetrieb frei nachbaubar sein. Die genaue Lizenz wird noch ausgearbeitet, aber der Plan ist: frei für den privaten Gebrauch und für Wettbewerbe. Änderungen und Verbesserungen sind willkommen, solange das Originalprojekt genannt wird. Keine kommerzielle Nutzung ohne Genehmigung. Sobald es fertig ist, wird das komplette Design — Hardware und Software— veröffentlicht, damit jeder, überall, sich eines zusammenbauen und mit weniger Leuten auf dem Platz fliegen kann. Wer Teile nicht selbst beschaffen und löten möchte: Ich prüfe, ob sich eine Sammelbestellung organisieren lässt, eventuell mit Löten der SMD teilew für die Community gegen eine kleine Gebühr zur Deckung der Unkosten.

Update 1: Zum Klarstellen: die Hardware wird vom Wettbewerb zur verfügung gestellt. Die Piloten müssen nichts dafür vorher kaufen! Einfach das Modul vor dem Streckenflug am Flieger befestigen und Spaß haben…

Folgt hier im Blog für Updates. Fly more, judge less.

High-Resistance Resistors for F3B Winches – Development, Function, and Benefits

I’d like to shed light on why these resistors were developed, how they work, and what benefits they bring. This report outlines the challenges that led to the idea, the development process, the results of extensive testing, and why I believe these resistors are a practical and affordable option for many pilots.


How It Started

The work began in 2020–2021, when competitions were suspended due to COVID-19. I had just finished my studies and finally had the freedom to attend more competitions, use my time more flexible to go for training and experiment with the hardware. I focused on finding the best setup for my winches.

In 2021, the limitation on cold crank current for batteries was lifted. This change made sealed AGM batteries possible: they are safer for transport, storage, and use in competition. With my small car and difficult transportation, I was eager to make a quick switch and welcomed the change. Additionally, I wanted to explore whether larger batteries would provide an advantage under high-current launches, so I purchased a large 105Ah Varta AGM battery. (Later, i would regret this heavy battery and I am not using it any more due to the impacts of its weight)

In early tests with an electronic load, the battery performed extremely well. But when I connected it to my winches, problems appeared:

  • Resistance too low: My stainless-steel resistor setup was no longer sufficient.
  • Bulky construction: To reach higher resistance, I had to chain two or three long resistors together.
  • Safety risk: Large exposed resistors made accidental short circuits more likely.
  • Heat: Minutes after simulated launches, resistors exceeded 200 °C. Heat transferred through the screws and clamps, causing painful burns even minutes later. (Guess, how i know 😉)

Clearly, stainless steel was not an ideal solution.


Sidenote (unrelated to these resistors):

Additionally, the better battery is no longer almost compensating the change in resistance of the motor if temperature changes. This lead to increased safety margins that i use myself. At the WC2023 we had a close measurement, even though we adjusted to min 23.7mOhm. Since i was not able to measure and adjust the winches as often at this years WC, we set up over 24mOhms at worst-case cold conditions just to be safe. The official measurements with over 25mOhms reflect that decision. It also helps with variating resistance of the motor, depending on the rotation position. But that is going into some other rabit hole…


Searching for a Better Material

I needed a resistor that was:

  • Smaller and easier to handle
  • Stable under high current
  • Affordable and easy to build

Kanthal was unavailable, and even if it were, it wouldn’t have solved the core issues. Stainless steel also had another disadvantage: its resistance increased with temperature.

My research in Wikipedia quickly pointed me toward carbon:

  • High electrical resistance
  • Low thermal conductivity (less heat transferred to clamps)
  • Inexpensive and easy to source
  • Negative temperature coefficient as a benefit

At first, I doubted carbon could carry the required currents. But our winch motors already rely on carbon brushes, so I decided to test it.


Prototyping and Early Tests

The first prototype was built within weeks, using simple tools: a block of copper, carbon rods, GFRP rods for stability and just a handsaw and drill.

Initial results:

  • Heat transfer to clamps was drastically reduced.
  • The size of the assembly could be made much smaller.
  • Abuse tests were promising: even after soaking the rods in water for days and then running currents up to 1000 A through one rod, the system continued to work without failure.

The main drawbacks appeared later:

  • Carbon is brittle. Dropping a hammer or stepping on the resistor would break it. This doesn’t happen under normal use, but accidents do happen…
  • Since i just joined team Foo occasionally, i was able to compare their winches better with my setup. Unfortunately, performance wasn’t even close with their setup. The hoped for benefit due to the negative temperature gradient can’t be so big.

Refining the Design

Through several iterations, I arrived at a much simpler and more robust concept:

  • Small carbon plates pressed directly onto conductors
  • Compact enough to be fixed on the winch itself (safer than on the battery)
  • Easy to protect with covers or under the winch
  • Simple to build with basic tools (saw, drill, thread cutter, no CNC)

This design is:

  • Safe – no exposed hot parts near the battery
  • Robust – less prone to damage from accidents and regular use
  • Less heat – much less heat in clamps and cables
  • Accessible – buildable in under two hours without special equipment

Measurements and Performance

To quantify the negative temperature coefficient effect precisely for this report, I compared stainless steel and carbon resistors in September 2025 using an electronic load with my large Varta AGM battery.

One 1second, 450A impulse simulates the measuring of the winch system.  (The winch is blocked and 300ms after the current starts, the current measurement is performed) The current is a bit too low
The simulated launch uses a current profile measured by MCM München in one of their older Magazines. I think it was 2007, when they did these winch measurements. I used the one with high current going over 440A, representing an extreme scenario that for sure represents too much current.

Stainless Steel Resistor

  • Length: 114 mm (≈ 1.2 mΩ)
  • Under 450 A impulse: nearly constant resistance (1.28 → 1.28 mΩ)
  • Under simulated launch: resistance rose slightly (1.28 → 1.34 mΩ)

Carbon Resistor

  • Dimensions: 5 × 8 × 14 mm block (≈ 2.8 mΩ)
  • Under 450 A impulse: resistance dropped (2.84 → 2.62 mΩ in 300 ms)
  • Under simulated launch: resistance dropped (2.77 → 2.01 mΩ, ~0.76 mΩ reduction)
  • But you have to reduce this by at least the reduced resistance at impulse load -> max 0.54mOhm reduction without including increasing resistance of cables, motor,…

Key Takeaway:
Carbon resistors do show a measurable drop in resistance under load, but the effect is modest. During the first half of a launch, this is even slightly negative: Effectively increasing your resistance.
Setting the correct resistance precisely is also trickier, since small adjustments in length produce large changes. This means that you must stay a little bit further away from the limit to be safe.


Lessons Learned

After hundreds of launches, oscilloscope measurements in the field, and years of refinement, I can conclude:

  • Carbon resistors are safe, robust, reliable, and cheap to build.
  • They solve the heat and safety issues of stainless steel.
  • They make AGM batteries easier to use. Therefore providing extra safety against overpowering batteries and during transport
  • The performance effect is small compared to the bigger factors: battery quality, motor selection, and—most importantly—training.

For me, the real value of these resistors was not about gaining a competitive edge, but about the process: experimenting, solving problems, and learning a great deal about how winch systems behave.

In practice, their advantage is clear—they reduce heat, are inexpensive to build, and make the winch setup easier and safer to use. The real performance gains still come from training and choosing the right motor and battery, but carbon resistors make the whole system more accessible and reliable for everyone.

Reports and Pictures of the World Championships 2025

Last updated: 27.8.2025

To make it easier for everyone to find everything i will collect a few links and reports here:

Results (official): https://f3b.de/2025/08/18/fai-worlds-f3b-2025/
Results (f3xvault): https://f3xvault.com/?action=event&function=event_view&event_id=3951
Results Pre-Competition: https://f3xvault.com/?action=event&function=event_view&event_id=3997

Team Australia: https://f3b.de/2025/08/26/launching-high-in-germany-the-2025-fai-f3b-world-championships/

Team Germany: https://www.f3b-team-germany.de/report-of-the-world-championships-f3b-2025/
Also see our small live feed for each day on this blog. I will add more pictures soon.

Some Videos and Pictures from Martin Weberschock: https://www.facebook.com/martin.weberschock.3
Some pictures in RC-network: https://www.rc-network.de/threads/f3b-weltmeisterschaft-2025-in-nardt-10-15-august-2025.12076925/

MDR Television: https://www.mdr.de/nachrichten/sachsen/bautzen/bautzen-hoyerswerda-kamenz/weltmeisterschaft-modellfliegen-segelflugzeug-nardt-100.html

Local television on the pricegiving: https://www.youtube.com/watch?v=ooZAD5k7Uqw

Report from a visitor on youtube: https://www.youtube.com/watch?v=-aO9tcrGA2s

Pre-Report on RC-network: https://www.rc-network.de/threads/f3b-weltmeisterschaft-2025-in-nardt-er%C3%B6ffnet-%E2%80%93-hochspannung-in-der-lausitz.12074816/

F3B WC 2025 – Friday

We are World champions 2025!

We made first team with Andreas, Jens and Steffen ahead of Austria and Czech Republic. Andreas made individual world champion.

A huge thank you to the Organizers, all Helpers, Sponsors and other teams. We had an amazing event that was perfectly planned and executed.

Thank you to our sponsors Hölleinshop, Hepf, Mandrill and Airclip for their support of our team.

More text and pictures will be uploaded soon.

Results: https://f3xvault.com/?action=event&function=event_view&event_id=3951&tab=