Bezüglich des mechanischen Aufbaus der Bodenstation würde ich folgendes vorschlagen:
Auf eine ebene Platte werden (Holz)leisten kreuzförmig angebracht. In jede der 4 Ecken die aus 2 Leisten gebildet werden, kommt jeweils eine nach oben abstrahlende LED auf die Platte. Durch die Abschattung der Leisten erreicht man, dass jede LED nur von etwa 1/4 der Hemisphäre gesehen werden kann. Je weiter man die LED aus dre Ecke herausrückt, desto mehr Überlappung der Bereiche bekommt man.
Wenn man optimierungswütig ist, kann man das analog auch mit 3 LED aufbauen, dass sollte theoretisch ausreichen.
Zur Auswerung:
Jede LED wird individuell angesteuert, so dass das Fluggerät entscheiden kann welche LED(s) gerade gesehen wird. Man wird die Anordnung möglicherweise genordet aufstellen wollen, sofern das Fluggerät seine Positionierung zur Himmelrichtung kennt.
Die LED wird man mit einer charakteristischen Frequenz ansteuern, entweder alle mit der selben (die leuchten dann zur Unterscheidung zu verschiedenen Zeiten, Zeitmultiplex) oder jede mit einer anderen Frequenz (Frequenzmultiplex). Empfängermäßig wird man das dann auswerten, es empfiehlt sich den Vorverstärker nach dem Fotoempfänger schon frequenzselektiv (Notchfilter) aufzubauen. Zur Auswertung wird man bei Zeitmultiplex noch eine Synchronisation zwischen Sender und Empfänger brauchen, bei Frequenzmultiplex ist das nicht zwingend. Wenn man Synchronisation hat, kann man die Ausgangsspannung des Verstärkers mit ADC messen und die Differenz bilden aus den Messwerten wann die LED an war zu den Messweten wann die LED aus war. Ist die Differenz nahe Null, hat man kein Signal, je größer die Differenz, desto kräftiger komt ein Signal. Eventuelle Phasendrehungen im Vorverstärker wird man berücksichtigen müssen.