document what the 'Age' value in the AltosUI display means
[fw/altos] / doc / altusmetrum.xsl
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.5//EN"
3   "/usr/share/xml/docbook/schema/dtd/4.5/docbookx.dtd">
4 <book>
5   <title>The Altus Metrum System</title>
6   <subtitle>An Owner's Manual for TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle Devices</subtitle>
7   <bookinfo>
8     <author>
9       <firstname>Bdale</firstname>
10       <surname>Garbee</surname>
11     </author>
12     <author>
13       <firstname>Keith</firstname>
14       <surname>Packard</surname>
15     </author>
16     <author>
17       <firstname>Bob</firstname>
18       <surname>Finch</surname>
19     </author>
20     <author>
21       <firstname>Anthony</firstname>
22       <surname>Towns</surname>
23     </author>
24     <copyright>
25       <year>2012</year>
26       <holder>Bdale Garbee and Keith Packard</holder>
27     </copyright>
28     <legalnotice>
29       <para>
30         This document is released under the terms of the
31         <ulink url="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/">
32           Creative Commons ShareAlike 3.0
33         </ulink>
34         license.
35       </para>
36     </legalnotice>
37     <revhistory>
38       <revision>
39         <revnumber>1.1.1</revnumber>
40         <date>16 September 2012</date>
41         <revremark>
42           Updated for software version 1.1.1 Version 1.1.1 fixes a few
43           bugs found in version 1.1.
44         </revremark>
45       </revision>
46       <revision>
47         <revnumber>1.1</revnumber>
48         <date>13 September 2012</date>
49         <revremark>
50           Updated for software version 1.1. Version 1.1 has new
51           features but is otherwise compatible with version 1.0.
52         </revremark>
53       </revision>
54       <revision>
55         <revnumber>1.0</revnumber>
56         <date>24 August 2011</date>
57         <revremark>
58           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
59           telemetry format change, meaning both ends of a link 
60           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
61           communications will fail.
62         </revremark>
63       </revision>
64       <revision>
65         <revnumber>0.9</revnumber>
66         <date>18 January 2011</date>
67         <revremark>
68           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
69           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
70           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
71         </revremark>
72       </revision>
73       <revision>
74         <revnumber>0.8</revnumber>
75         <date>24 November 2010</date>
76         <revremark>Updated for software version 0.8 </revremark>
77       </revision>
78     </revhistory>
79   </bookinfo>
80   <acknowledgements>
81     <para>
82       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing "The
83       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
84       Kit" which formed the basis of the original Getting Started chapter 
85       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
86       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
87       are immensely gratifying and highly appreciated!
88     </para>
89     <para>
90       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
91       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
92       Free software means that our customers and friends can become our
93       collaborators, and we certainly appreciate this level of
94       contribution!
95     </para>
96     <para>
97       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
98       out on the rocket flight line somewhere.
99       <literallayout>
100 Bdale Garbee, KB0G
101 NAR #87103, TRA #12201
102
103 Keith Packard, KD7SQG
104 NAR #88757, TRA #12200
105       </literallayout>
106     </para>
107   </acknowledgements>
108   <chapter>
109     <title>Introduction and Overview</title>
110     <para>
111       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
112       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
113       capabilities and performance will delight you in every way, but by
114       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
115       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
116       future as you wish!
117     </para>
118     <para>
119       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
120       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
121       as standard features, and a "companion interface" that will
122       support optional capabilities in the future.
123     </para>
124     <para>
125       The newest device is TeleMini, a dual deploy altimeter with
126       radio telemetry and radio direction finding. This device is only
127       13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and can fit easily in an 18mm 
128       air-frame.
129     </para>
130     <para>
131       Complementing TeleMetrum and TeleMini is TeleDongle, a USB to RF 
132       interface for communicating with the altimeters.  Combined with your 
133       choice of antenna and
134       notebook computer, TeleDongle and our associated user interface software
135       form a complete ground station capable of logging and displaying in-flight
136       telemetry, aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
137       data for analysis and review.
138     </para>
139     <para>
140       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
141       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
142       for the entire product family.
143     </para>
144   </chapter>
145   <chapter>
146     <title>Getting Started</title>
147     <para>
148       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
149       "starter kit" is to charge the battery.
150     </para>
151     <para>
152       The TeleMetrum battery can be charged by plugging it into the
153       corresponding socket of the TeleMetrum and then using the USB A to
154       mini B
155       cable to plug the TeleMetrum into your computer's USB socket. The
156       TeleMetrum circuitry will charge the battery whenever it is plugged
157       in, because the TeleMetrum's on-off switch does NOT control the
158       charging circuitry.
159     </para>
160     <para>
161       When the GPS chip is initially searching for
162       satellites, TeleMetrum will consume more current than it can pull
163       from the USB port, so the battery must be attached in order to get
164       satellite lock.  Once GPS is locked, the current consumption goes back
165       down enough to enable charging while
166       running. So it's a good idea to fully charge the battery as your
167       first item of business so there is no issue getting and maintaining
168       satellite lock.  The yellow charge indicator led will go out when the
169       battery is nearly full and the charger goes to trickle charge. It
170       can take several hours to fully recharge a deeply discharged battery.
171     </para>
172     <para>
173       The TeleMini battery can be charged by disconnecting it from the
174       TeleMini board and plugging it into a standalone battery charger 
175       board, and connecting that via a USB cable to a laptop or other USB
176       power source
177     </para>
178     <para>
179       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
180       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
181       "just work", showing up as a serial port device.  Windows systems need
182       driver information that is part of the AltOS download to know that the
183       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
184       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
185       computer.  If you are using Linux and are having problems, try moving 
186       to a fresher kernel (2.6.33 or newer), as the USB serial driver had 
187       ugly bugs in some earlier versions.
188     </para>
189     <para>
190       Next you should obtain and install the AltOS software.  These include
191       the AltosUI ground station program, current firmware images for
192       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle, and a number of standalone 
193       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are 
194       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX versions.  
195       Full source code and build instructions are also available.
196       The latest version may always be downloaded from
197       <ulink url="http://altusmetrum.org/AltOS"/>.
198     </para>
199   </chapter>
200   <chapter>
201     <title>Handling Precautions</title>
202     <para>
203       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
204       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
205       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
206       devices, there are some precautions you must take.
207     </para>
208     <para>
209       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
210       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
211       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
212       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
213       or their leads are allowed to short, they can and will release their
214       energy very rapidly!
215       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
216       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
217       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
218       strapping them down, for example.
219     </para>
220     <para>
221       The barometric sensors used on both TeleMetrum and TeleMini are 
222       sensitive to sunlight.  In normal TeleMetrum mounting situations, it 
223       and all of the other surface mount components
224       are "down" towards whatever the underlying mounting surface is, so
225       this is not normally a problem.  Please consider this, though, when
226       designing an installation, for example, in an air-frame with a
227       see-through plastic payload bay.  It is particularly important to
228       consider this with TeleMini, both because the baro sensor is on the
229       "top" of the board, and because many model rockets with payload bays
230       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
231       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
232       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
233       sunlight.
234     </para>
235     <para>
236       The barometric sensor sampling port must be able to "breathe",
237       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
238       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
239       suitable static vent to outside air.
240     </para>
241     <para>
242       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
243       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
244       charge gasses.
245     </para>
246   </chapter>
247   <chapter>
248     <title>Hardware Overview</title>
249     <para>
250       TeleMetrum is a 1 inch by 2.75 inch circuit board.  It was designed to
251       fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
252       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
253       to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
254       be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the 1/4
255       wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
256       antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
257       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
258       fin can end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
259       bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
260     </para>
261     <para>
262       TeleMini is a 0.5 inch by 1.5 inch circuit board.   It was designed to
263       fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in a tube that
264       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
265       to succeed!  Since there is no accelerometer, TeleMini can be mounted
266       in any convenient orientation.  The default 1/4
267       wave UHF wire antenna attached to the center of one end of
268       the board is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
269       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
270       other end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
271       bay for TeleMini should have at least 9 inches of interior length.
272     </para>
273     <para>
274       A typical TeleMetrum or TeleMini installation involves attaching 
275       only a suitable Lithium Polymer battery, a single pole switch for 
276       power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
277       apogee and main ejection charges.  All Altus Metrum products are 
278       designed for use with single-cell batteries with 3.7 volts nominal.
279     </para>
280     <para>
281       The battery connectors are a standard 2-pin JST connector and
282       match batteries sold by Spark Fun. These batteries are
283       single-cell Lithium Polymer batteries that nominally provide 3.7
284       volts.  Other vendors sell similar batteries for RC aircraft
285       using mating connectors, however the polarity for those is
286       generally reversed from the batteries used by Altus Metrum
287       products. In particular, the Tenergy batteries supplied for use
288       in Featherweight flight computers are not compatible with Altus
289       Metrum flight computers or battery chargers. <emphasis>Check
290       polarity and voltage before connecting any battery not purchased
291       from Altus Metrum or Spark Fun.</emphasis>
292     </para>
293     <para>
294       By default, we use the unregulated output of the Li-Po battery directly
295       to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
296       low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
297       Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
298       pyro battery, check out the "External Pyro Battery" section in this 
299       manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
300       designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
301     </para>
302     <para>
303       Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
304       at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
305       blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
306       jeweler's screwdriver set.
307     </para>
308     <para>
309       TeleMetrum also uses the screw terminal block for the power
310       switch leads. On TeleMini, the power switch leads are soldered
311       directly to the board and can be connected directly to a switch.
312     </para>
313     <para>
314       For most air-frames, the integrated antennas are more than
315       adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
316       metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
317       use off-board external antennas instead.  In this case, you can
318       order an altimeter with an SMA connector for the UHF antenna
319       connection, and, on TeleMetrum, you can unplug the integrated GPS
320       antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
321       cable terminating in a U.FL connector.
322     </para>
323   </chapter>
324   <chapter>
325     <title>System Operation</title>
326     <section>
327       <title>Firmware Modes </title>
328       <para>
329         The AltOS firmware build for the altimeters has two
330         fundamental modes, "idle" and "flight".  Which of these modes
331         the firmware operates in is determined at start up time. For
332         TeleMetrum, the mode is controlled by the orientation of the
333         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
334         power is switched on.  If the rocket is "nose up", then
335         TeleMetrum assumes it's on a rail or rod being prepared for
336         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
337         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
338         idle mode.  Since TeleMini doesn't have an accelerometer we can
339         use to determine orientation, "idle" mode is selected when the
340         board receives a command packet within the first five seconds
341         of operation; if no packet is received, the board enters
342         "flight" mode.
343       </para>
344       <para>
345         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
346         ("S" in Morse code for start up) and then a pause while
347         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
348         which mode to enter next.
349       </para>
350       <para>
351         In flight or "pad" mode, the altimeter engages the flight
352         state machine, goes into transmit-only mode to
353         send telemetry, and waits for launch to be detected.
354         Flight mode is indicated by an "di-dah-dah-dit" ("P" for pad)
355         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
356         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
357         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
358         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
359         apogee and main continuity, and one longer "brap" sound or
360         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
361         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
362         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
363         flights, do what makes sense.
364       </para>
365       <para>
366         If idle mode is entered, you will hear an audible "di-dit" or see 
367         two short flashes ("I" for idle), and the flight state machine is 
368         disengaged, thus no ejection charges will fire.  The altimeters also 
369         listen for the radio link when in idle mode for requests sent via 
370         TeleDongle.  Commands can be issued to a TeleMetrum in idle mode 
371         over either
372         USB or the radio link equivalently. TeleMini only has the radio link.
373         Idle mode is useful for configuring the altimeter, for extracting data
374         from the on-board storage chip after flight, and for ground testing
375         pyro charges.
376       </para>
377       <para>
378         One "neat trick" of particular value when TeleMetrum is used with 
379         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
380         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
381         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
382         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
383         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
384         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
385         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
386         installing igniters!
387       </para>
388     </section>
389     <section>
390       <title>GPS </title>
391       <para>
392         TeleMetrum includes a complete GPS receiver.  A complete explanation 
393         of how GPS works is beyond the scope of this manual, but the bottom 
394         line is that the TeleMetrum GPS receiver needs to lock onto at least 
395         four satellites to obtain a solid 3 dimensional position fix and know
396         what time it is.
397       </para>
398       <para>
399         TeleMetrum provides backup power to the GPS chip any time a 
400         battery is connected.  This allows the receiver to "warm start" on
401         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
402         "cold start".  In typical operations, powering up TeleMetrum
403         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
404         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
405         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
406         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
407         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
408         long before igniter installation and return to the flight line are
409         complete.
410       </para>
411     </section>
412     <section>
413       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
414       <para>
415         One of the unique features of the Altus Metrum system is
416         the ability to create a two way command link between TeleDongle
417         and an altimeter using the digital radio transceivers built into
418         each device. This allows you to interact with the altimeter from
419         afar, as if it were directly connected to the computer.
420       </para>
421       <para>
422         Any operation which can be performed with TeleMetrum can
423         either be done with TeleMetrum directly connected to the
424         computer via the USB cable, or through the radio
425         link. TeleMini doesn't provide a USB connector and so it is
426         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
427         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
428         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
429       </para>
430       <para>
431         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
432         frequency for radio communications. Instead of providing
433         an interface to specifically configure the frequency, it uses
434         whatever frequency was most recently selected for the target
435         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
436         used that mode with the TeleDongle in question, select the
437         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
438         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
439         window is open, select the desired frequency and then close it
440         down again. All radio communications will now use that frequency.
441       </para>
442       <itemizedlist>
443         <listitem>
444           <para>
445             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
446             opening it up.
447           </para>
448         </listitem>
449         <listitem>
450           <para>
451             Configure altimeter apogee delays or main deploy heights
452             to respond to changing launch conditions. You can also
453             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
454             flight computer by turning TeleMetrum on in "idle" mode,
455             then once the air-frame is oriented for launch, you can
456             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
457             without having to climb the scary ladder.
458           </para>
459         </listitem>
460         <listitem>
461           <para>
462             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
463             wires out through holes in the air-frame. Simply assembly the
464             rocket as if for flight with the apogee and main charges
465             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
466             igniters.
467           </para>
468         </listitem>
469       </itemizedlist>
470       <para>
471         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
472         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
473         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
474         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
475         close the window before performing other desired radio operations.
476       </para>
477       <para>
478         TeleMetrum only enables radio commanding in 'idle' mode, so
479         make sure you have TeleMetrum lying horizontally when you turn
480         it on. Otherwise, TeleMetrum will start in 'pad' mode ready for
481         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
482       </para>
483       <para>
484         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
485         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
486         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
487         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
488         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
489         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
490         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
491         start communicating with the TeleDongle and the desired
492         operation can be performed.
493       </para>
494       <para>
495         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
496         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
497         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
498         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
499       </para>
500     </section>
501     <section>
502       <title>Ground Testing </title>
503       <para>
504         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
505         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
506         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
507         this can be accomplished in a TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
508         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
509         can even be fun!
510       </para>
511       <para>
512         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
513         in "idle" mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or
514         selected the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
515         the firmware to go into "idle" mode, in which the normal flight
516         state machine is disabled and charges will not fire without
517         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
518         or main charges from a safe distance using your computer and 
519         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
520       </para>
521     </section>
522     <section>
523       <title>Radio Link </title>
524       <para>
525         The chip our boards are based on incorporates an RF transceiver, but
526         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
527         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
528         link.
529       </para>
530       <para>
531         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
532         it's in "idle mode", which
533         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
534         ejection tests, and extract data after a flight without having to
535         crack open the air-frame.  However, when the board is in "flight
536         mode", the altimeter only
537         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
538         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
539         the rocket through
540         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
541         data later...
542       </para>
543       <para>
544         We don't use a 'normal packet radio' mode like APRS because they're 
545         just too inefficient.  The GFSK modulation we use is FSK with the
546         base-band pulses passed through a
547         Gaussian filter before they go into the modulator to limit the
548         transmitted bandwidth.  When combined with the hardware forward error
549         correction support in the cc1111 chip, this allows us to have a very
550         robust 38.4 kilobit data link with only 10 milliwatts of transmit 
551         power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held Yagi on the 
552         ground.  We've had flights to above 21k feet AGL with great reception, 
553         and calculations suggest we should be good to well over 40k feet AGL 
554         with a 5-element yagi on the ground.  We hope to fly boards to higher 
555         altitudes over time, and would of course appreciate customer feedback 
556         on performance in higher altitude flights!
557       </para>
558     </section>
559     <section>
560       <title>Configurable Parameters</title>
561       <para>
562         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
563         simple.  Even on our baro-only TeleMini board, the use of a Kalman 
564         filter means there is no need to set a "mach delay".  The few 
565         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
566         or radio link via TeleDongle.
567       </para>
568       <section>
569         <title>Radio Frequency</title>
570         <para>
571           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
572           band. By default, the configuration interface provides a
573           list of 10 "standard" frequencies in 100kHz channels starting at
574           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
575           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
576           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
577           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
578           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
579           frequency to successfully communicate with each other.
580         </para>
581       </section>
582       <section>
583         <title>Apogee Delay</title>
584         <para>
585           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
586           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
587           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
588           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
589           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
590           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
591         </para>
592         <para>
593           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
594           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
595           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
596           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
597           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
598           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
599           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
600           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
601         </para>
602       </section>
603       <section>
604         <title>Main Deployment Altitude</title>
605         <para>
606           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
607           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
608           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
609           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
610           wish to set the
611           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
612           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
613           simultaneously.
614         </para>
615       </section>
616       <section>
617         <title>Maximum Flight Log</title>
618         <para>
619           TeleMetrum version 1.1 and 1.2 have 2MB of on-board flash storage,
620           enough to hold over 40 minutes of data at full data rate
621           (100 samples/second). TeleMetrum 1.0 has 1MB of on-board
622           storage. As data are stored at a reduced rate during descent
623           (10 samples/second), there's plenty of space to store many
624           flights worth of data.
625         </para>
626         <para>
627           The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
628           each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
629           each log and you reduce the number of flights that can be
630           stored. Decrease the size and TeleMetrum can store more
631           flights.
632         </para>
633         <para>
634           All of the configuration data is also stored in the flash
635           memory, which consumes 64kB on TeleMetrum v1.1/v1.2 and 256B on
636           TeleMetrum v1.0. This configuration space is not available
637           for storing flight log data.
638         </para>
639         <para>
640           To compute the amount of space needed for a single flight,
641           you can multiply the expected ascent time (in seconds) by
642           800, multiply the expected descent time (in seconds) by 80
643           and add the two together. That will slightly under-estimate
644           the storage (in bytes) needed for the flight. For instance,
645           a flight spending 20 seconds in ascent and 150 seconds in
646           descent will take about (20 * 800) + (150 * 80) = 28000
647           bytes of storage. You could store dozens of these flights in
648           the on-board flash.
649         </para>
650         <para>
651           The default size, 192kB, allows for 10 flights of storage on
652           TeleMetrum v1.1/v1.2 and 5 flights on TeleMetrum v1.0. This
653           ensures that you won't need to erase the memory before
654           flying each time while still allowing more than sufficient
655           storage for each flight.
656         </para>
657         <para>
658           As TeleMini does not contain an accelerometer, it stores
659           data at 10 samples per second during ascent and one sample
660           per second during descent. Each sample is a two byte reading
661           from the barometer. These are stored in 5kB of
662           on-chip flash memory which can hold 256 seconds at the
663           ascent rate or 2560 seconds at the descent rate. Because of
664           the limited storage, TeleMini cannot hold data for more than
665           one flight, and so must be erased after each flight or it
666           will not capture data for subsequent flights.
667         </para>
668       </section>
669       <section>
670         <title>Ignite Mode</title>
671         <para>
672           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
673           a fixed height above the ground, you can configure the
674           altimeter to fire both at apogee or both during
675           descent. This was added to support an airframe that has two
676           TeleMetrum computers, one in the fin can and one in the
677           nose.
678         </para>
679         <para>
680           Providing the ability to use both igniters for apogee or
681           main allows some level of redundancy without needing two
682           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
683           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
684         </para>
685       </section>
686       <section>
687         <title>Pad Orientation</title>
688         <para>
689           TeleMetrum measures acceleration along the axis of the
690           board. Which way the board is oriented affects the sign of
691           the acceleration value. Instead of trying to guess which way
692           the board is mounted in the air frame, TeleMetrum must be
693           explicitly configured for either Antenna Up or Antenna
694           Down. The default, Antenna Up, expects the end of the
695           TeleMetrum board connected to the 70cm antenna to be nearest
696           the nose of the rocket, with the end containing the screw
697           terminals nearest the tail.
698         </para>
699       </section>
700     </section>
701
702   </chapter>
703   <chapter>
704
705     <title>AltosUI</title>
706     <para>
707       The AltosUI program provides a graphical user interface for
708       interacting with the Altus Metrum product family, including
709       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle. AltosUI can monitor telemetry data,
710       configure TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle devices and many other
711       tasks. The primary interface window provides a selection of
712       buttons, one for each major activity in the system.  This manual
713       is split into chapters, each of which documents one of the tasks
714       provided from the top-level toolbar.
715     </para>
716     <section>
717       <title>Monitor Flight</title>
718       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
719       <para>
720         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
721         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
722         AltosUI will create a window to display telemetry data as
723         received by the selected TeleDongle device.
724       </para>
725       <para>
726         All telemetry data received are automatically recorded in
727         suitable log files. The name of the files includes the current
728         date and rocket serial and flight numbers.
729       </para>
730       <para>
731         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
732         displayed at the top of the window. You can configure the
733         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
734         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
735         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
736         that device.
737       </para>
738       <para>
739         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
740         significant pieces of information about the altimeter providing
741         the telemetry data stream:
742       </para>
743       <itemizedlist>
744         <listitem>
745           <para>The configured call-sign</para>
746         </listitem>
747         <listitem>
748           <para>The device serial number</para>
749         </listitem>
750         <listitem>
751           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
752             times it has flown.
753           </para>
754         </listitem>
755         <listitem>
756           <para>
757             The rocket flight state. Each flight passes through several
758             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
759             Landed.
760           </para>
761         </listitem>
762         <listitem>
763           <para>
764             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
765             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
766             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
767             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
768             error detection and correction techniques which prevent
769             incorrect data from being reported.
770           </para>
771         </listitem>
772         <listitem>
773           <para>
774             The age of the displayed data, in seconds since the last 
775             successfully received telemetry packet.  In normal operation
776             this will stay in the low single digits.  If the number starts
777             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
778             link from the flight computer.
779           </para>
780         </listitem>
781       </itemizedlist>
782       <para>
783         Finally, the largest portion of the window contains a set of
784         tabs, each of which contain some information about the rocket.
785         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
786         progresses, the selected tab automatically switches to display
787         data relevant to the current state of the flight. You can select
788         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
789         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
790       </para>
791       <section>
792         <title>Launch Pad</title>
793         <para>
794           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
795           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
796           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
797           whether the rocket is ready to launch:
798           <itemizedlist>
799             <listitem>
800               <para>
801                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
802                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
803                 the duration of the flight. A value of more than
804                 3.7V is required for a 'GO' status.
805               </para>
806             </listitem>
807             <listitem>
808               <para>
809                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
810                 igniter has continuity. If the igniter has a low
811                 resistance, then the voltage measured here will be close
812                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
813                 required for a 'GO' status.
814               </para>
815             </listitem>
816             <listitem>
817               <para>
818                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
819                 igniter has continuity. If the igniter has a low
820                 resistance, then the voltage measured here will be close
821                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
822                 required for a 'GO' status.
823               </para>
824             </listitem>
825             <listitem>
826               <para>
827                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
828                 space remaining on-board to store flight data for the
829                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
830                 to erase flights, there may not be any space
831                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
832                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
833                 stores only a single flight, so it will need to be
834                 downloaded and erased after each flight to capture
835                 data. This only affects on-board flight logging; the
836                 altimeter will still transmit telemetry and fire
837                 ejection charges at the proper times.
838               </para>
839             </listitem>
840             <listitem>
841               <para>
842                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
843                 currently able to compute position information. GPS requires
844                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
845               </para>
846             </listitem>
847             <listitem>
848               <para>
849                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
850                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
851                 that the GPS receiver has reliable reception from the
852                 satellites.
853               </para>
854             </listitem>
855           </itemizedlist>
856           <para>
857             The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
858             and altitude, averaging many reported positions to improve the
859             accuracy of the fix.
860           </para>
861         </para>
862       </section>
863       <section>
864         <title>Ascent</title>
865         <para>
866           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
867           phases. The information displayed here helps monitor the
868           rocket as it heads towards apogee.
869         </para>
870         <para>
871           The height, speed and acceleration are shown along with the
872           maximum values for each of them. This allows you to quickly
873           answer the most commonly asked questions you'll hear during
874           flight.
875         </para>
876         <para>
877           The current latitude and longitude reported by the TeleMetrum GPS are
878           also shown. Note that under high acceleration, these values
879           may not get updated as the GPS receiver loses position
880           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
881           start reporting position again.
882         </para>
883         <para>
884           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
885           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
886           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
887         </para>
888       </section>
889       <section>
890         <title>Descent</title>
891         <para>
892           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
893           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
894           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
895           waiting for the main charge to fire.
896         </para>
897         <para>
898           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
899           current descent rate is reported along with the current
900           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
901           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
902           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
903         </para>
904         <para>
905           For TeleMetrum altimeters, you can locate the rocket in the
906           sky using the elevation and bearing information to figure
907           out where to look. Elevation is in degrees above the
908           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
909           north. Range can help figure out how big the rocket will
910           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
911           directly under the rocket and can help figure out where the
912           rocket is likely to land. Note that all of these values are
913           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
914           the rocket is over the pad, not over you.
915         </para>
916         <para>
917           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
918           well, both to monitor the main charge as well as to see what
919           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
920           e-matches are designed to retain continuity even after being
921           fired, and will continue to show as green or return from red to
922           green after firing.
923         </para>
924       </section>
925       <section>
926         <title>Landed</title>
927         <para>
928           Once the rocket is on the ground, attention switches to
929           recovery. While the radio signal is often lost once the
930           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
931           generally within a short distance of the actual landing location.
932         </para>
933         <para>
934           The last reported GPS position is reported both by
935           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
936           the launch pad. The distance should give you a good idea of
937           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
938           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
939           unit and have that compute a track to the landing location.
940         </para>
941         <para>
942           Both TeleMini and TeleMetrum will continue to transmit RDF
943           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
944           following the radio signal if necessary. You may need to get 
945           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
946           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
947         </para>
948         <para>
949           The maximum height, speed and acceleration reported
950           during the flight are displayed for your admiring observers.
951           The accuracy of these immediate values depends on the quality
952           of your radio link and how many packets were received.  
953           Recovering the on-board data after flight will likely yield
954           more precise results.
955         </para>
956         <para>
957           To get more detailed information about the flight, you can
958           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
959           graph window for the current flight.
960         </para>
961       </section>
962       <section>
963         <title>Site Map</title>
964         <para>
965           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
966           the rocket's position to make it easier for you to locate the
967           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
968           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
969           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
970           dark blue for main, and black for landed.
971         </para>
972         <para>
973           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
974           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
975           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
976         </para>
977         <para>
978           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
979           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
980           the rocket's path will be traced on a dark gray background
981           instead.
982         </para>
983         <para>
984           You can pre-load images for your favorite launch sites
985           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
986         </para>
987       </section>
988     </section>
989     <section>
990       <title>Save Flight Data</title>
991       <para>
992         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
993         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
994         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
995         such, it provides a more complete and precise record of the
996         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
997         flash memory and write it to disk. As TeleMini has only a barometer, it
998         records data at the same rate as the telemetry signal, but there will be
999         no data lost due to telemetry drop-outs.
1000       </para>
1001       <para>
1002         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1003         connected TeleMetrum and TeleDongle devices. If you select a
1004         TeleMetrum device, the flight data will be downloaded from that
1005         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1006         will be downloaded from an altimeter over radio link via the 
1007         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1008         Over The Radio Link for more information.
1009       </para>
1010       <para>
1011         After the device has been selected, a dialog showing the
1012         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1013         select which flights to download and which to delete. With
1014         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1015         for the space they consume to be reused by another
1016         flight. This prevents accidentally losing flight data
1017         if you neglect to download data before flying again. Note that
1018         if there is no more space available in the device, then no
1019         data will be recorded during the next flight.
1020       </para>
1021       <para>
1022         The file name for each flight log is computed automatically
1023         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1024         flight number information.
1025       </para>
1026     </section>
1027     <section>
1028       <title>Replay Flight</title>
1029       <para>
1030         Select this button and you are prompted to select a flight
1031         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1032         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1033         flash memory.
1034       </para>
1035       <para>
1036         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1037         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1038         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1039       </para>
1040     </section>
1041     <section>
1042       <title>Graph Data</title>
1043       <para>
1044         Select this button and you are prompted to select a flight
1045         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1046         .eeprom file containing flight data saved from
1047         flash memory.
1048       </para>
1049       <para>
1050         Once a flight record is selected, a window with two tabs is
1051         opened. The first tab contains a graph with acceleration
1052         (blue), velocity (green) and altitude (red) of the flight,
1053         measured in metric units. The
1054         apogee(yellow) and main(magenta) igniter voltages are also
1055         displayed; high voltages indicate continuity, low voltages
1056         indicate open circuits. The second tab contains some basic
1057         flight statistics.
1058       </para>
1059       <para>
1060         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1061         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1062         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1063         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1064         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1065         you the option save or print the plot.
1066       </para>
1067       <para>
1068         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1069         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1070         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1071       </para>
1072     </section>
1073     <section>
1074       <title>Export Data</title>
1075       <para>
1076         This tool takes the raw data files and makes them available for
1077         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1078         select a flight
1079         data file (either .eeprom or .telem will do, remember that
1080         .eeprom files contain higher resolution and more continuous
1081         data). Next, a second dialog appears which is used to select
1082         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1083         between CSV and KML file formats.
1084       </para>
1085       <section>
1086         <title>Comma Separated Value Format</title>
1087         <para>
1088           This is a text file containing the data in a form suitable for
1089           import into a spreadsheet or other external data analysis
1090           tool. The first few lines of the file contain the version and
1091           configuration information from the altimeter, then
1092           there is a single header line which labels all of the
1093           fields. All of these lines start with a '#' character which
1094           many tools can be configured to skip over.
1095         </para>
1096         <para>
1097           The remaining lines of the file contain the data, with each
1098           field separated by a comma and at least one space. All of
1099           the sensor values are converted to standard units, with the
1100           barometric data reported in both pressure, altitude and
1101           height above pad units.
1102         </para>
1103       </section>
1104       <section>
1105         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1106         <para>
1107           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1108           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1109           see the whole flight path in 3D.
1110         </para>
1111       </section>
1112     </section>
1113     <section>
1114       <title>Configure Altimeter</title>
1115       <para>
1116         Select this button and then select either a TeleMetrum or
1117         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1118         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1119       </para>
1120       <para>
1121         The first few lines of the dialog provide information about the
1122         connected device, including the product name,
1123         software version and hardware serial number. Below that are the
1124         individual configuration entries.
1125       </para>
1126       <para>
1127         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1128       </para>
1129       <itemizedlist>
1130         <listitem>
1131           <para>
1132             Save. This writes any changes to the
1133             configuration parameter block in flash memory. If you don't
1134             press this button, any changes you make will be lost.
1135           </para>
1136         </listitem>
1137         <listitem>
1138           <para>
1139             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1140             erasing any changes you have made.
1141           </para>
1142         </listitem>
1143         <listitem>
1144           <para>
1145             Reboot. This reboots the device. Use this to
1146             switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1147             oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1148             are really saved.
1149           </para>
1150         </listitem>
1151         <listitem>
1152           <para>
1153             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1154             lost.
1155           </para>
1156         </listitem>
1157       </itemizedlist>
1158       <para>
1159         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1160       </para>
1161       <section>
1162         <title>Main Deploy Altitude</title>
1163         <para>
1164           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1165           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1166           some common values, but you can edit the text directly and
1167           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1168           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1169           after the apogee charge fires.
1170         </para>
1171       </section>
1172       <section>
1173         <title>Apogee Delay</title>
1174         <para>
1175           When flying redundant electronics, it's often important to
1176           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1177           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1178           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1179           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1180           charge a certain number of seconds after apogee has been
1181           detected.
1182         </para>
1183       </section>
1184       <section>
1185         <title>Radio Frequency</title>
1186         <para>
1187           This configures which of the configured frequencies to use for both
1188           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1189           value via packet command mode, you will have to reconfigure
1190           the TeleDongle frequency before you will be able to use packet
1191           command mode again.
1192         </para>
1193       </section>
1194       <section>
1195         <title>Radio Calibration</title>
1196         <para>
1197           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1198           factory to ensure that they transmit and receive on the
1199           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1200           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1201           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1202           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1203           you must reprogram the unit completely.
1204         </para>
1205       </section>
1206       <section>
1207         <title>Callsign</title>
1208         <para>
1209           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1210           as needed to conform to your local radio regulations.
1211         </para>
1212       </section>
1213       <section>
1214         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1215         <para>
1216           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1217           log. The available space will be divided into chunks of this
1218           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1219           a larger value will record data from longer flights.
1220         </para>
1221       </section>
1222       <section>
1223         <title>Ignite Mode</title>
1224         <para>
1225           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1226           were originally designed as dual-deploy flight
1227           computers. This configuration parameter allows the two
1228           channels to be used in different configurations.
1229         </para>
1230         <itemizedlist>
1231           <listitem>
1232             <para>
1233               Dual Deploy. This is the usual mode of operation; the
1234               'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1235               channel at the height above ground specified by the
1236               'Main Deploy Altitude' during descent.
1237             </para>
1238           </listitem>
1239           <listitem>
1240             <para>
1241               Redundant Apogee. This fires both channels at
1242               apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1243               delay by the 'main' channel.
1244             </para>
1245           </listitem>
1246           <listitem>
1247             <para>
1248               Redundant Main. This fires both channels at the
1249               height above ground specified by the Main Deploy
1250               Altitude setting during descent. The 'apogee'
1251               channel is fired first, followed after a two second
1252               delay by the 'main' channel.
1253             </para>
1254           </listitem>
1255         </itemizedlist>
1256       </section>
1257       <section>
1258         <title>Pad Orientation</title>
1259         <para>
1260           Because it includes an accelerometer, TeleMetrum is
1261           sensitive to the orientation of the board. By default, it
1262           expects the antenna end to point forward. This parameter
1263           allows that default to be changed, permitting the board to
1264           be mounted with the antenna pointing aft instead.
1265         </para>
1266         <itemizedlist>
1267           <listitem>
1268             <para>
1269               Antenna Up. In this mode, the antenna end of the
1270               TeleMetrum board must point forward, in line with the
1271               expected flight path.
1272             </para>
1273           </listitem>
1274           <listitem>
1275             <para>
1276               Antenna Down. In this mode, the antenna end of the
1277               TeleMetrum board must point aft, in line with the
1278               expected flight path.
1279             </para>
1280           </listitem>
1281         </itemizedlist>
1282       </section>
1283     </section>
1284     <section>
1285       <title>Configure AltosUI</title>
1286       <para>
1287         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
1288       </para>
1289       <section>
1290         <title>Voice Settings</title>
1291         <para>
1292           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
1293           can keep your eyes on the sky and still get information about
1294           the current flight status. However, sometimes you don't want
1295           to hear them.
1296         </para>
1297         <itemizedlist>
1298           <listitem>
1299             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
1300           </listitem>
1301           <listitem>
1302             <para>
1303               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
1304               that the audio system is working and the volume settings
1305               are reasonable
1306             </para>
1307           </listitem>
1308         </itemizedlist>
1309       </section>
1310       <section>
1311         <title>Log Directory</title>
1312         <para>
1313           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
1314           data to this directory. This directory is also used as the
1315           staring point when selecting data files for display or export.
1316         </para>
1317         <para>
1318           Click on the directory name to bring up a directory choosing
1319           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
1320           change where AltosUI reads and writes data files.
1321         </para>
1322       </section>
1323       <section>
1324         <title>Callsign</title>
1325         <para>
1326           This value is transmitted in each command packet sent from 
1327           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
1328           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
1329           is included in all telemetry packets.  Configure this
1330           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
1331           your local radio regulations.
1332         </para>
1333       </section>
1334       <section>
1335         <title>Imperial Units</title>
1336         <para>
1337           This switches between metric units (meters) and imperial
1338           units (feet and miles). This affects the display of values
1339           use during flight monitoring, data graphing and all of the
1340           voice announcements. It does not change the units used when
1341           exporting to CSV files, those are always produced in metric units.
1342         </para>
1343       </section>
1344       <section>
1345         <title>Font Size</title>
1346         <para>
1347           Selects the set of fonts used in the flight monitor
1348           window. Choose between the small, medium and large sets.
1349         </para>
1350       </section>
1351       <section>
1352         <title>Serial Debug</title>
1353         <para>
1354           This causes all communication with a connected device to be
1355           dumped to the console from which AltosUI was started. If
1356           you've started it from an icon or menu entry, the output
1357           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
1358           various serial communication issues.
1359         </para>
1360       </section>
1361       <section>
1362         <title>Manage Frequencies</title>
1363         <para>
1364           This brings up a dialog where you can configure the set of
1365           frequencies shown in the various frequency menus. You can
1366           add as many as you like, or even reconfigure the default
1367           set. Changing this list does not affect the frequency
1368           settings of any devices, it only changes the set of
1369           frequencies shown in the menus.
1370         </para>
1371       </section>
1372     </section>
1373     <section>
1374       <title>Configure Groundstation</title>
1375       <para>
1376         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
1377       </para>
1378       <para>
1379         The first few lines of the dialog provide information about the
1380         connected device, including the product name,
1381         software version and hardware serial number. Below that are the
1382         individual configuration entries.
1383       </para>
1384       <para>
1385         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
1386         data, the settings here are recorded on the local machine in
1387         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
1388         another machine, or using a different user account on the same
1389         machine will cause settings made here to have no effect.
1390       </para>
1391       <para>
1392         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
1393       </para>
1394       <itemizedlist>
1395         <listitem>
1396           <para>
1397             Save. This writes any changes to the
1398             local Java preferences file. If you don't
1399             press this button, any changes you make will be lost.
1400           </para>
1401         </listitem>
1402         <listitem>
1403           <para>
1404             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1405             erasing any changes you have made.
1406           </para>
1407         </listitem>
1408         <listitem>
1409           <para>
1410             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1411             lost.
1412           </para>
1413         </listitem>
1414       </itemizedlist>
1415       <para>
1416         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1417       </para>
1418       <section>
1419         <title>Frequency</title>
1420         <para>
1421           This configures the frequency to use for both telemetry and
1422           packet command mode. Set this before starting any operation
1423           involving packet command mode so that it will use the right
1424           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
1425           change the frequency, and that menu also sets the same Java
1426           preference value used here.
1427         </para>
1428       </section>
1429       <section>
1430         <title>Radio Calibration</title>
1431         <para>
1432           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1433           factory to ensure that they transmit and receive on the
1434           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
1435           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
1436           shows the current value and doesn't allow any changes.
1437         </para>
1438       </section>
1439     </section>
1440     <section>
1441       <title>Flash Image</title>
1442       <para>
1443         This reprograms any Altus Metrum device by using a TeleMetrum
1444         or TeleDongle as a programming dongle. Please read the
1445         directions for flashing devices in the Updating Device
1446         Firmware chapter below.
1447       </para>
1448       <para>
1449         Once you have the programmer and target devices connected,
1450         push the 'Flash Image' button. That will present a dialog box
1451         listing all of the connected devices. Carefully select the
1452         programmer device, not the device to be programmed.
1453       </para>
1454       <para>
1455         Next, select the image to flash to the device. These are named
1456         with the product name and firmware version. The file selector
1457         will start in the directory containing the firmware included
1458         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
1459         the desired firmware if it isn't there.
1460       </para>
1461       <para>
1462         Next, a small dialog containing the device serial number and
1463         RF calibration values should appear. If these values are
1464         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
1465         enter the correct values here.
1466       </para>
1467       <para>
1468         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
1469         programming process.
1470       </para>
1471       <para>
1472         When programming is complete, the target device will
1473         reboot. Note that if the target device is connected via USB, you
1474         will have to unplug it and then plug it back in for the USB
1475         connection to reset so that you can communicate with the device
1476         again.
1477       </para>
1478     </section>
1479     <section>
1480       <title>Fire Igniter</title>
1481       <para>
1482         This activates the igniter circuits in TeleMetrum to help test
1483         recovery systems deployment. Because this command can operate
1484         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
1485         for flight and then test the recovery system without needing
1486         to snake wires inside the air-frame.
1487       </para>
1488       <para>
1489         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
1490         selection dialog. Pick the desired TeleDongle or TeleMetrum
1491         device. This brings up another window which shows the current
1492         continuity test status for both apogee and main charges.
1493       </para>
1494       <para>
1495         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
1496         'Arm' button.
1497       </para>
1498       <para>
1499         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
1500         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
1501         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
1502         will deactivate, at which point you start over again at
1503         selecting the desired igniter.
1504       </para>
1505     </section>
1506     <section>
1507       <title>Scan Channels</title>
1508       <para>
1509         This listens for telemetry packets on all of the configured
1510         frequencies, displaying information about each device it
1511         receives a packet from. You can select which of the three
1512         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
1513         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
1514         firmware.
1515       </para>
1516     </section>
1517     <section>
1518       <title>Load Maps</title>
1519       <para>
1520         Before heading out to a new launch site, you can use this to
1521         load satellite images in case you don't have internet
1522         connectivity at the site. This loads a fairly large area
1523         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
1524       </para>
1525       <para>
1526         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
1527         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
1528         and name of the site. The contents of this list are actually
1529         downloaded at run-time, so as new sites are sent in, they'll
1530         get automatically added to this list.
1531       </para>
1532       <para>
1533         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
1534       </para>
1535       <para>
1536         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
1537         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
1538         once, so if you load more than one launch site, you may get
1539         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
1540         of sending data to you. Try again later.
1541       </para>
1542     </section>
1543     <section>
1544       <title>Monitor Idle</title>
1545       <para>
1546         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
1547         except it works with the altimeter in "idle" mode by sending
1548         query commands to discover the current state rather than
1549         listening for telemetry packets.
1550       </para>
1551     </section>
1552   </chapter>
1553   <chapter>
1554     <title>Using Altus Metrum Products</title>
1555     <section>
1556       <title>Being Legal</title>
1557       <para>
1558         First off, in the US, you need an <ulink url="http://www.altusmetrum.org/Radio/">amateur radio license</ulink> or
1559         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
1560         of our products.
1561       </para>
1562       </section>
1563       <section>
1564         <title>In the Rocket</title>
1565         <para>
1566           In the rocket itself, you just need a <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMetrum/">TeleMetrum</ulink> or
1567           <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMini/">TeleMini</ulink> board and
1568           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
1569           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
1570           run a TeleMetrum for hours.
1571           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
1572           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
1573         </para>
1574         <para>
1575           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
1576           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
1577           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
1578           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
1579           elsewhere in the rocket.
1580         </para>
1581       </section>
1582       <section>
1583         <title>On the Ground</title>
1584         <para>
1585           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
1586           feed-line connected to one of our <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleDongle/">TeleDongle</ulink> units.  The
1587           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
1588           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
1589           does not require special device drivers... just plug it in.
1590         </para>
1591         <para>
1592           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
1593           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
1594           for Linux which can perform most of the same tasks.
1595         </para>
1596         <para>
1597           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
1598           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
1599           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
1600           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
1601           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
1602           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
1603         </para>
1604         <para>
1605           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
1606           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
1607           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
1608           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
1609         </para>
1610         <para>
1611           You may also enjoy having a ham radio "HT" that covers the 70cm band... you
1612           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
1613           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
1614           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
1615           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
1616           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
1617           and Bdale both currently own and use the Yaesu VX-7R at launches.
1618         </para>
1619         <para>
1620           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
1621           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1622             <listitem>
1623               an antenna and feed-line
1624             </listitem>
1625             <listitem>
1626               a TeleDongle
1627             </listitem>
1628             <listitem>
1629               a notebook computer
1630             </listitem>
1631             <listitem>
1632               optionally, a hand-held GPS receiver
1633             </listitem>
1634             <listitem>
1635               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
1636             </listitem>
1637           </orderedlist>
1638         </para>
1639         <para>
1640           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
1641           direction finding rockets are from
1642           <ulink url="http://www.arrowantennas.com/" >
1643             Arrow Antennas.
1644           </ulink>
1645           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
1646           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 70cm HT.
1647         </para>
1648       </section>
1649       <section>
1650         <title>Data Analysis</title>
1651         <para>
1652           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
1653           telemetry received during the flight itself, and the more
1654           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
1655           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
1656           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
1657           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
1658           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
1659           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
1660           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
1661           in two or three dimensions!
1662         </para>
1663         <para>
1664           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
1665           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
1666           a web browser.
1667         </para>
1668       </section>
1669       <section>
1670         <title>Future Plans</title>
1671         <para>
1672           In the future, we intend to offer "companion boards" for the rocket that will
1673           plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide more pyro channels,
1674           and so forth.  
1675         </para>
1676         <para>
1677           We are also working on the design of a hand-held ground terminal that will
1678           allow monitoring the rocket's status, collecting data during flight, and
1679           logging data after flight without the need for a notebook computer on the
1680           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most notebook
1681           screens in direct sunlight, we think this will be a great thing to have.
1682         </para>
1683         <para>
1684           Because all of our work is open, both the hardware designs and the software,
1685           if you have some great idea for an addition to the current Altus Metrum family,
1686           feel free to dive in and help!  Or let us know what you'd like to see that
1687           we aren't already working on, and maybe we'll get excited about it too...
1688         </para>
1689     </section>
1690   </chapter>
1691   <chapter>
1692     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
1693     <para>
1694       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
1695       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
1696       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
1697       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
1698       products into the rocket air-frame, including how to safely and
1699       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
1700     </para>
1701     <section>
1702       <title>Mounting the Altimeter</title>
1703       <para>
1704         The first consideration is to ensure that the altimeter is
1705         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
1706         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
1707         and cannot cause any electrical issues on the board. For
1708         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16" balsa to fit
1709         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
1710         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
1711         balsa and into the underlying material.
1712       </para>
1713       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1714         <listitem>
1715           Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
1716           acceleration so that the accelerometer can accurately
1717           capture data during the flight.
1718         </listitem>
1719         <listitem>
1720           Watch for any metal touching components on the
1721           board. Shorting out connections on the bottom of the board
1722           can cause the altimeter to fail during flight.
1723         </listitem>
1724       </orderedlist>
1725     </section>
1726     <section>
1727       <title>Dealing with the Antenna</title>
1728       <para>
1729         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
1730         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
1731         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
1732         cutting it will change the resonant frequency and/or
1733         impedance, making it a less efficient radiator and thus
1734         reducing the range of the telemetry signal.
1735       </para>
1736       <para>
1737         Keeping metal away from the antenna will provide better range
1738         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
1739         entirely possible to isolate the antenna from metal
1740         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
1741         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
1742         like this around the antenna, the lower the range.
1743       </para>
1744       <para>
1745         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
1746         with conducting material. Carbon fiber is the most common
1747         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
1748         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
1749         range. Metallic flake paint is another effective shielding
1750         material which is to be avoided around any antennas.
1751       </para>
1752       <para>
1753         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
1754         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
1755         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
1756         under acceleration. If there are metal rods, keep the
1757         antenna as far away as possible.
1758       </para>
1759       <para>
1760         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
1761         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
1762         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
1763         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
1764         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
1765         bit better in that the antenna is known to stay straight and
1766         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
1767         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
1768         consuming very little space.
1769       </para>
1770       <para>
1771         If you need to place the antenna at a distance from the
1772         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
1773         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
1774         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
1775         manual.
1776       </para>
1777     </section>
1778     <section>
1779       <title>Preserving GPS Reception</title>
1780       <para>
1781         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
1782         sensitive and normally have no trouble tracking enough
1783         satellites to provide accurate position information for
1784         recovering the rocket. However, there are many ways to
1785         attenuate the GPS signal.
1786       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1787         <listitem>
1788           Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
1789           tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
1790           GPS signal. We've never heard of anyone successfully
1791           receiving GPS from inside these materials.
1792         </listitem>
1793         <listitem>
1794           Metal components near the GPS patch antenna. These will
1795           de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
1796           away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
1797           antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
1798           antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
1799           wires and metal out from above the patch antenna.
1800         </listitem>
1801       </orderedlist>
1802       </para>
1803     </section>
1804     <section>
1805       <title>Radio Frequency Interference</title>
1806       <para>
1807         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
1808         high-frequency clocks that spray radio interference across a
1809         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
1810         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
1811       </para>
1812       <para>
1813         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
1814         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
1815         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
1816         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
1817         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
1818       </para>
1819       <para>
1820         Voltages are induced when radio frequency energy is
1821         transmitted from one circuit to another. Here are things that
1822         influence the induced voltage and current:
1823       </para>
1824       <itemizedlist>
1825         <listitem>
1826           Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
1827           further apart will reduce RFI.
1828         </listitem>
1829         <listitem>
1830           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
1831           wires run parallel to one another, the larger the amount of
1832           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
1833           RFI.
1834         </listitem>
1835         <listitem>
1836           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
1837           distance from the transmitter will get the same amount of
1838           induced energy which will then cancel out. Any time you have
1839           a wire pair running together, twist the pair together to
1840           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
1841           includes battery leads, switch hookups and igniter
1842           circuits.
1843         </listitem>
1844         <listitem>
1845           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
1846           in the environment and avoid having wire lengths near a
1847           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
1848           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
1849           simple ratio of that length; essentially any multiple of 1/4
1850           of the wavelength (17.5cm).
1851         </listitem>
1852       </itemizedlist>
1853     </section>
1854     <section>
1855       <title>The Barometric Sensor</title>
1856       <para>
1857         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
1858         sensor, essentially measuring the amount of air above the
1859         rocket to figure out how high it is. A large number of
1860         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
1861         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
1862         used to compute the height above the pad.
1863       </para>
1864       <para>
1865         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
1866         containing the altimeter must be vented outside the
1867         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
1868         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
1869         decreasing pressure.
1870       </para>
1871       <para>
1872         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
1873         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
1874         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
1875         which contains ejection charges or motors.
1876       </para>
1877     </section>
1878     <section>
1879       <title>Ground Testing</title>
1880       <para>
1881         The most important aspect of any installation is careful
1882         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
1883         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
1884         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
1885         failure.
1886       </para>
1887       <para>
1888         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
1889         without any BP and turning on all of the electronics in flight
1890         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
1891         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
1892         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
1893         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
1894         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
1895         BP charges!
1896       </para>
1897       <para>
1898         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
1899         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
1900         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
1901         interface through a TeleDongle to command each charge to
1902         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
1903         the air-frame and deploy the recovery system.
1904       </para>
1905     </section>
1906   </chapter>
1907   <chapter>
1908     <title>Updating Device Firmware</title>
1909     <para>
1910       The big concept to understand is that you have to use a
1911       TeleDongle as a programmer to update a TeleMetrum or TeleMini,
1912       and a TeleMetrum or other TeleDongle to program the TeleDongle
1913       Due to limited memory resources in the cc1111, we don't support
1914       programming directly over USB. 
1915     </para>
1916     <para>
1917       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
1918       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
1919       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
1920       station versions typically work fine with older firmware versions,
1921       so you don't need to update your devices just to try out new
1922       software features.  You can always download the most recent
1923       version from <ulink url="http://www.altusmetrum.org/AltOS/"/>.
1924     </para>
1925     <para>
1926       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
1927     </para>
1928     <section>
1929       <title>Updating TeleMetrum Firmware</title>
1930       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1931         <listitem>
1932           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
1933           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
1934           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
1935         </listitem>
1936         <listitem>
1937           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
1938           to the circuit board.
1939         </listitem>
1940         <listitem>
1941           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
1942           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
1943           matching connector on the TeleMetrum.
1944           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
1945           goes through a hole in the PC board when you have the cable
1946           oriented correctly.
1947         </listitem>
1948         <listitem>
1949           Attach a battery to the TeleMetrum board.
1950         </listitem>
1951         <listitem>
1952           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
1953           up the TeleMetrum.
1954         </listitem>
1955         <listitem>
1956           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
1957         </listitem>
1958         <listitem>
1959           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
1960           programming device.
1961         </listitem>
1962         <listitem>
1963           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
1964           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
1965         in the default directory, if not you may have to poke around
1966         your system to find it.
1967         </listitem>
1968         <listitem>
1969           Make sure the configuration parameters are reasonable
1970           looking. If the serial number and/or RF configuration
1971           values aren't right, you'll need to change them.
1972         </listitem>
1973         <listitem>
1974           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
1975           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
1976         </listitem>
1977         <listitem>
1978           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
1979           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
1980           to connect to the board and issue the 'v' command to check
1981           the version, etc.
1982         </listitem>
1983         <listitem>
1984           If something goes wrong, give it another try.
1985         </listitem>
1986       </orderedlist>
1987     </section>
1988     <section>
1989       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
1990       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1991         <listitem>
1992           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
1993           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
1994           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
1995           one end and a set of four pins on the other.
1996         </listitem>
1997         <listitem>
1998           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
1999           to the circuit board.
2000         </listitem>
2001         <listitem>
2002           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
2003           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
2004           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
2005           connector has an alignment pin that goes through a hole in
2006           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
2007           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
2008           while the other pins have round pads.
2009         </listitem>
2010         <listitem>
2011           Attach a battery to the TeleMini board.
2012         </listitem>
2013         <listitem>
2014           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
2015           up the TeleMini
2016         </listitem>
2017         <listitem>
2018           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2019         </listitem>
2020         <listitem>
2021           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
2022           programming device.
2023         </listitem>
2024         <listitem>
2025           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
2026           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
2027         in the default directory, if not you may have to poke around
2028         your system to find it.
2029         </listitem>
2030         <listitem>
2031           Make sure the configuration parameters are reasonable
2032           looking. If the serial number and/or RF configuration
2033           values aren't right, you'll need to change them.
2034         </listitem>
2035         <listitem>
2036           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2037           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
2038         </listitem>
2039         <listitem>
2040           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
2041           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
2042           letting it come up in "flight" mode and listening for telemetry.
2043         </listitem>
2044         <listitem>
2045           If something goes wrong, give it another try.
2046         </listitem>
2047       </orderedlist>
2048     </section>
2049     <section>
2050       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
2051       <para>
2052         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
2053         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
2054         </para>
2055       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2056         <listitem>
2057           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
2058           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
2059           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
2060         </listitem>
2061         <listitem>
2062           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
2063           plug the "mini" end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
2064         </listitem>
2065         <listitem>
2066           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2067           to the circuit board.
2068         </listitem>
2069         <listitem>
2070           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
2071           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
2072           matching connector on the TeleDongle.
2073           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
2074           goes through a hole in the PC board when you have the cable
2075           oriented correctly.
2076         </listitem>
2077         <listitem>
2078           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
2079         </listitem>
2080         <listitem>
2081           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
2082           ports, and power up the programmer.
2083         </listitem>
2084         <listitem>
2085           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2086         </listitem>
2087         <listitem>
2088           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
2089           programming device.
2090         </listitem>
2091         <listitem>
2092           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
2093           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
2094         in the default directory, if not you may have to poke around
2095         your system to find it.
2096         </listitem>
2097         <listitem>
2098           Make sure the configuration parameters are reasonable
2099           looking. If the serial number and/or RF configuration
2100           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
2101           serial number is on the "bottom" of the circuit board, and can
2102           usually be read through the translucent blue plastic case without
2103           needing to remove the board from the case.
2104         </listitem>
2105         <listitem>
2106           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2107           the TeleDongle with new firmware, showing a progress bar.
2108         </listitem>
2109         <listitem>
2110           Confirm that the TeleDongle board seems to have updated OK, which you
2111           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
2112           to connect to the board and issue the 'v' command to check
2113           the version, etc.  Once you're happy, remove the programming cable
2114           and put the cover back on the TeleDongle.
2115         </listitem>
2116         <listitem>
2117           If something goes wrong, give it another try.
2118         </listitem>
2119       </orderedlist>
2120       <para>
2121         Be careful removing the programming cable from the locking 8-pin
2122         connector on TeleMetrum.  You'll need a fingernail or perhaps a thin
2123         screwdriver or knife blade to gently pry the locking ears out
2124         slightly to extract the connector.  We used a locking connector on
2125         TeleMetrum to help ensure that the cabling to companion boards
2126         used in a rocket don't ever come loose accidentally in flight.
2127       </para>
2128     </section>
2129   </chapter>
2130   <chapter>
2131     <title>Hardware Specifications</title>
2132     <section>
2133       <title>TeleMetrum Specifications</title>
2134       <itemizedlist>
2135         <listitem>
2136           <para>
2137             Recording altimeter for model rocketry.
2138           </para>
2139         </listitem>
2140         <listitem>
2141           <para>
2142             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
2143           </para>
2144         </listitem>
2145         <listitem>
2146           <para>
2147             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
2148           </para>
2149         </listitem>
2150         <listitem>
2151           <para>
2152             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
2153           </para>
2154         </listitem>
2155         <listitem>
2156           <para>
2157             1-axis high-g accelerometer for motor characterization, capable of
2158             +/- 50g using default part.
2159           </para>
2160         </listitem>
2161         <listitem>
2162           <para>
2163             On-board, integrated GPS receiver with 5Hz update rate capability.
2164           </para>
2165         </listitem>
2166         <listitem>
2167           <para>
2168             On-board 1 megabyte non-volatile memory for flight data storage.
2169           </para>
2170         </listitem>
2171         <listitem>
2172           <para>
2173             USB interface for battery charging, configuration, and data recovery.
2174           </para>
2175         </listitem>
2176         <listitem>
2177           <para>
2178             Fully integrated support for Li-Po rechargeable batteries.
2179           </para>
2180         </listitem>
2181         <listitem>
2182           <para>
2183             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
2184             optional separate pyro battery if needed.
2185           </para>
2186         </listitem>
2187         <listitem>
2188           <para>
2189             2.75 x 1 inch board designed to fit inside 29mm air-frame coupler tube.
2190           </para>
2191         </listitem>
2192       </itemizedlist>
2193     </section>
2194     <section>
2195       <title>TeleMini Specifications</title>
2196       <itemizedlist>
2197         <listitem>
2198           <para>
2199             Recording altimeter for model rocketry.
2200           </para>
2201         </listitem>
2202         <listitem>
2203           <para>
2204             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
2205           </para>
2206         </listitem>
2207         <listitem>
2208           <para>
2209             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
2210           </para>
2211         </listitem>
2212         <listitem>
2213           <para>
2214             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
2215           </para>
2216         </listitem>
2217         <listitem>
2218           <para>
2219             On-board 5 kilobyte non-volatile memory for flight data storage.
2220           </para>
2221         </listitem>
2222         <listitem>
2223           <para>
2224             RF interface for configuration, and data recovery.
2225           </para>
2226         </listitem>
2227         <listitem>
2228           <para>
2229             Support for Li-Po rechargeable batteries, using an external charger.
2230           </para>
2231         </listitem>
2232         <listitem>
2233           <para>
2234             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
2235             optional separate pyro battery if needed.
2236           </para>
2237         </listitem>
2238         <listitem>
2239           <para>
2240             1.5 x .5 inch board designed to fit inside 18mm air-frame coupler tube.
2241           </para>
2242         </listitem>
2243       </itemizedlist>
2244     </section>
2245   </chapter>
2246   <chapter>
2247     <title>FAQ</title>
2248       <para>
2249         TeleMetrum seems to shut off when disconnected from the
2250         computer.  Make sure the battery is adequately charged.  Remember the
2251         unit will pull more power than the USB port can deliver before the
2252         GPS enters "locked" mode.  The battery charges best when TeleMetrum
2253         is turned off.
2254       </para>
2255       <para>
2256         It's impossible to stop the TeleDongle when it's in "p" mode, I have
2257         to unplug the USB cable?  Make sure you have tried to "escape out" of
2258         this mode.  If this doesn't work the reboot procedure for the
2259         TeleDongle *is* to simply unplug it. 'cu' however will retain it's
2260         outgoing buffer IF your "escape out" ('~~') does not work.
2261         At this point using either 'ao-view' (or possibly
2262         'cutemon') instead of 'cu' will 'clear' the issue and allow renewed
2263         communication.
2264       </para>
2265       <para>
2266         The amber LED (on the TeleMetrum) lights up when both
2267         battery and USB are connected. Does this mean it's charging?
2268         Yes, the yellow LED indicates the charging at the 'regular' rate.
2269         If the led is out but the unit is still plugged into a USB port,
2270         then the battery is being charged at a 'trickle' rate.
2271       </para>
2272       <para>
2273         There are no "dit-dah-dah-dit" sound or lights like the manual mentions?
2274         That's the "pad" mode.  Weak batteries might be the problem.
2275         It is also possible that the TeleMetrum is horizontal and the output
2276         is instead a "dit-dit" meaning 'idle'. For TeleMini, it's possible that
2277         it received a command packet which would have left it in "pad" mode.
2278       </para>
2279       <para>
2280         How do I save flight data?
2281         Live telemetry is written to file(s) whenever AltosUI is connected
2282         to the TeleDongle.  The file area defaults to ~/TeleMetrum
2283         but is easily changed using the menus in AltosUI. The files that
2284         are written end in '.telem'. The after-flight
2285         data-dumped files will end in .eeprom and represent continuous data
2286         unlike the .telem files that are subject to losses
2287         along the RF data path.
2288         See the above instructions on what and how to save the eeprom stored
2289         data after physically retrieving your altimeter.  Make sure to save
2290         the on-board data after each flight; while the TeleMetrum can store
2291         multiple flights, you never know when you'll lose the altimeter...
2292       </para>
2293   </chapter>
2294   <appendix>
2295     <title>Notes for Older Software</title>
2296     <para>
2297       <emphasis>
2298       Before AltosUI was written, using Altus Metrum devices required
2299       some finesse with the Linux command line. There was a limited
2300       GUI tool, ao-view, which provided functionality similar to the
2301       Monitor Flight window in AltosUI, but everything else was a
2302       fairly 80's experience. This appendix includes documentation for
2303       using that software.
2304       </emphasis>
2305     </para>
2306     <para>
2307       Both TeleMetrum and TeleDongle can be directly communicated
2308       with using USB ports. The first thing you should try after getting
2309       both units plugged into to your computer's USB port(s) is to run
2310       'ao-list' from a terminal-window to see what port-device-name each
2311       device has been assigned by the operating system.
2312       You will need this information to access the devices via their
2313       respective on-board firmware and data using other command line
2314       programs in the AltOS software suite.
2315     </para>
2316     <para>
2317       TeleMini can be communicated with through a TeleDongle device
2318       over the radio link. When first booted, TeleMini listens for a
2319       TeleDongle device and if it receives a packet, it goes into
2320       'idle' mode. Otherwise, it goes into 'pad' mode and waits to be
2321       launched. The easiest way to get it talking is to start the
2322       communication link on the TeleDongle and the power up the
2323       TeleMini board.
2324     </para>
2325     <para>
2326       To access the device's firmware for configuration you need a terminal
2327       program such as you would use to talk to a modem.  The software
2328       authors prefer using the program 'cu' which comes from the UUCP package
2329       on most Unix-like systems such as Linux.  An example command line for
2330       cu might be 'cu -l /dev/ttyACM0', substituting the correct number
2331       indicated from running the
2332       ao-list program.  Another reasonable terminal program for Linux is
2333       'cutecom'.  The default 'escape'
2334       character used by CU (i.e. the character you use to
2335       issue commands to cu itself instead of sending the command as input
2336       to the connected device) is a '~'. You will need this for use in
2337       only two different ways during normal operations. First is to exit
2338       the program by sending a '~.' which is called a 'escape-disconnect'
2339       and allows you to close-out from 'cu'. The
2340       second use will be outlined later.
2341     </para>
2342     <para>
2343       All of the Altus Metrum devices share the concept of a two level
2344       command set in their firmware.
2345       The first layer has several single letter commands. Once
2346       you are using 'cu' (or 'cutecom') sending (typing) a '?'
2347       returns a full list of these
2348       commands. The second level are configuration sub-commands accessed
2349       using the 'c' command, for
2350       instance typing 'c?' will give you this second level of commands
2351       (all of which require the
2352       letter 'c' to access).  Please note that most configuration options
2353       are stored only in Flash memory; TeleDongle doesn't provide any storage
2354       for these options and so they'll all be lost when you unplug it.
2355     </para>
2356     <para>
2357       Try setting these configuration ('c' or second level menu) values.  A good
2358       place to start is by setting your call sign.  By default, the boards
2359       use 'N0CALL' which is cute, but not exactly legal!
2360       Spend a few minutes getting comfortable with the units, their
2361       firmware, and 'cu' (or possibly 'cutecom').
2362       For instance, try to send
2363       (type) a 'c r 2' and verify the channel change by sending a 'c s'.
2364       Verify you can connect and disconnect from the units while in your
2365       terminal program by sending the escape-disconnect mentioned above.
2366     </para>
2367         <para>
2368           To set the radio frequency, use the 'c R' command to specify the
2369           radio transceiver configuration parameter. This parameter is computed
2370           using the desired frequency, 'F', the radio calibration parameter, 'C' (showed by the 'c s' command) and
2371           the standard calibration reference frequency, 'S', (normally 434.550MHz):
2372           <programlisting>
2373             R = F / S * C
2374           </programlisting>
2375           Round the result to the nearest integer value.
2376           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2377           change to the parameter block in the on-board flash on
2378           your altimeter board if you want the change to stay in place across reboots.
2379         </para>
2380         <para>
2381           To set the apogee delay, use the 'c d' command.
2382           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2383           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2384         </para>
2385         <para>
2386           To set the main deployment altitude, use the 'c m' command.
2387           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2388           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2389         </para>
2390         <para>
2391           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
2392           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
2393           command to generate a CW carrier.  Wait for the transmitter temperature
2394           to stabilize and the frequency to settle down.
2395           Then, divide 434.550 MHz by the
2396           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
2397           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
2398           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
2399           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
2400           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
2401           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2402           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2403         </para>
2404     <para>
2405       Note that the 'reboot' command, which is very useful on the altimeters,
2406       will likely just cause problems with the dongle.  The *correct* way
2407       to reset the dongle is just to unplug and re-plug it.
2408     </para>
2409     <para>
2410       A fun thing to do at the launch site and something you can do while
2411       learning how to use these units is to play with the radio link access
2412       between an altimeter and the TeleDongle.  Be aware that you *must* create
2413       some physical separation between the devices, otherwise the link will
2414       not function due to signal overload in the receivers in each device.
2415     </para>
2416     <para>
2417       Now might be a good time to take a break and read the rest of this
2418       manual, particularly about the two "modes" that the altimeters
2419       can be placed in. TeleMetrum uses the position of the device when booting
2420       up will determine whether the unit is in "pad" or "idle" mode. TeleMini
2421       enters "idle" mode when it receives a command packet within the first 5 seconds
2422       of being powered up, otherwise it enters "pad" mode.
2423     </para>
2424     <para>
2425       You can access an altimeter in idle mode from the TeleDongle's USB
2426       connection using the radio link
2427       by issuing a 'p' command to the TeleDongle. Practice connecting and
2428       disconnecting ('~~' while using 'cu') from the altimeter.  If
2429       you cannot escape out of the "p" command, (by using a '~~' when in
2430       CU) then it is likely that your kernel has issues.  Try a newer version.
2431     </para>
2432     <para>
2433       Using this radio link allows you to configure the altimeter, test
2434       fire e-matches and igniters from the flight line, check pyro-match
2435       continuity and so forth. You can leave the unit turned on while it
2436       is in 'idle mode' and then place the
2437       rocket vertically on the launch pad, walk away and then issue a
2438       reboot command.  The altimeter will reboot and start sending data
2439       having changed to the "pad" mode. If the TeleDongle is not receiving
2440       this data, you can disconnect 'cu' from the TeleDongle using the
2441       procedures mentioned above and THEN connect to the TeleDongle from
2442       inside 'ao-view'. If this doesn't work, disconnect from the
2443       TeleDongle, unplug it, and try again after plugging it back in.
2444     </para>
2445     <para>
2446       In order to reduce the chance of accidental firing of pyrotechnic
2447       charges, the command to fire a charge is intentionally somewhat
2448       difficult to type, and the built-in help is slightly cryptic to
2449       prevent accidental echoing of characters from the help text back at
2450       the board from firing a charge.  The command to fire the apogee
2451       drogue charge is 'i DoIt drogue' and the command to fire the main
2452       charge is 'i DoIt main'.
2453     </para>
2454     <para>
2455       On TeleMetrum, the GPS will eventually find enough satellites, lock in on them,
2456       and 'ao-view' will both auditorily announce and visually indicate
2457       that GPS is ready.
2458       Now you can launch knowing that you have a good data path and
2459       good satellite lock for flight data and recovery.  Remember
2460       you MUST tell ao-view to connect to the TeleDongle explicitly in
2461       order for ao-view to be able to receive data.
2462     </para>
2463     <para>
2464       The altimeters provide RDF (radio direction finding) tones on
2465       the pad, during descent and after landing. These can be used to
2466       locate the rocket using a directional antenna; the signal
2467       strength providing an indication of the direction from receiver to rocket.
2468     </para>
2469     <para>
2470       TeleMetrum also provides GPS tracking data, which can further simplify
2471       locating the rocket once it has landed. (The last good GPS data
2472       received before touch-down will be on the data screen of 'ao-view'.)
2473     </para>
2474     <para>
2475       Once you have recovered the rocket you can download the eeprom
2476       contents using either 'ao-dumplog' (or possibly 'ao-eeprom'), over
2477       either a USB cable or over the radio link using TeleDongle.
2478       And by following the man page for 'ao-postflight' you can create
2479       various data output reports, graphs, and even KML data to see the
2480       flight trajectory in Google-earth. (Moving the viewing angle making
2481       sure to connect the yellow lines while in Google-earth is the proper
2482       technique.)
2483     </para>
2484     <para>
2485       As for ao-view.... some things are in the menu but don't do anything
2486       very useful.  The developers have stopped working on ao-view to focus
2487       on a new, cross-platform ground station program.  So ao-view may or
2488       may not be updated in the future.  Mostly you just use
2489       the Log and Device menus.  It has a wonderful display of the incoming
2490       flight data and I am sure you will enjoy what it has to say to you
2491       once you enable the voice output!
2492     </para>
2493   </appendix>
2494   <appendix>
2495       <title>Calibration</title>
2496       <para>
2497         There are only two calibrations required for a TeleMetrum board, and
2498         only one for TeleDongle and TeleMini.  All boards are shipped from
2499         the factory pre-calibrated, but the procedures are documented here
2500         in case they are ever needed.  Re-calibration is not supported by
2501         AltosUI, you must connect to the board with a serial terminal program
2502         and interact directly with the on-board command interpreter to effect
2503         calibration.
2504       </para>
2505       <section>
2506         <title>Radio Frequency</title>
2507         <para>
2508           The radio frequency is synthesized from a clock based on the 48 MHz
2509           crystal on the board.  The actual frequency of this oscillator 
2510           must be measured to generate a calibration constant.  While our 
2511           GFSK modulation
2512           bandwidth is wide enough to allow boards to communicate even when
2513           their oscillators are not on exactly the same frequency, performance
2514           is best when they are closely matched.
2515           Radio frequency calibration requires a calibrated frequency counter.
2516           Fortunately, once set, the variation in frequency due to aging and
2517           temperature changes is small enough that re-calibration by customers
2518           should generally not be required.
2519         </para>
2520         <para>
2521           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
2522           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
2523           command in the on-board command interpreter to generate a CW 
2524           carrier.  For TeleMetrum, this is best done over USB.  For TeleMini,
2525           note that the only way to escape the 'C' command is via power cycle
2526           since the board will no longer be listening for commands once it
2527           starts generating a CW carrier.
2528         </para>
2529         <para>
2530           Wait for the transmitter temperature to stabilize and the frequency 
2531           to settle down.  Then, divide 434.550 MHz by the
2532           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
2533           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
2534           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
2535           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
2536           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
2537           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2538           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2539         </para>
2540         <para>
2541           Note that any time you re-do the radio frequency calibration, the
2542           radio frequency is reset to the default 434.550 Mhz.  If you want
2543           to use another frequency, you will have to set that again after
2544           calibration is completed.
2545         </para>
2546       </section>
2547       <section>
2548         <title>TeleMetrum Accelerometer</title>
2549         <para>
2550           The TeleMetrum accelerometer we use has its own 5 volt power 
2551           supply and
2552           the output must be passed through a resistive voltage divider to match
2553           the input of our 3.3 volt ADC.  This means that unlike the barometric
2554           sensor, the output of the acceleration sensor is not ratio-metric to
2555           the ADC converter, and calibration is required.  Explicitly 
2556           calibrating the accelerometers also allows us to load any device
2557           from a Freescale family that includes at least +/- 40g, 50g, 100g, 
2558           and 200g parts.  Using gravity,
2559           a simple 2-point calibration yields acceptable results capturing both
2560           the different sensitivities and ranges of the different accelerometer
2561           parts and any variation in power supply voltages or resistor values
2562           in the divider network.
2563         </para>
2564         <para>
2565           To calibrate the acceleration sensor, use the 'c a 0' command.  You
2566           will be prompted to orient the board vertically with the UHF antenna
2567           up and press a key, then to orient the board vertically with the
2568           UHF antenna down and press a key.  Note that the accuracy of this
2569           calibration depends primarily on how perfectly vertical and still
2570           the board is held during the cal process.  As with all 'c' 
2571           sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2572           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2573         </para>
2574         <para>
2575           The +1g and -1g calibration points are included in each telemetry
2576           frame and are part of the header stored in onboard flash to be
2577           downloaded after flight.  We always store and return raw ADC 
2578           samples for each sensor... so nothing is permanently "lost" or 
2579           "damaged" if the calibration is poor.
2580         </para>
2581         <para>
2582          In the unlikely event an accel cal goes badly, it is possible
2583          that TeleMetrum may always come up in 'pad mode' and as such not be
2584          listening to either the USB or radio link.  If that happens,
2585          there is a special hook in the firmware to force the board back
2586          in to 'idle mode' so you can re-do the cal.  To use this hook, you
2587          just need to ground the SPI clock pin at power-on.  This pin is
2588          available as pin 2 on the 8-pin companion connector, and pin 1 is
2589          ground.  So either carefully install a fine-gauge wire jumper
2590          between the two pins closest to the index hole end of the 8-pin
2591          connector, or plug in the programming cable to the 8-pin connector
2592          and use a small screwdriver or similar to short the two pins closest
2593          to the index post on the 4-pin end of the programming cable, and
2594          power up the board.  It should come up in 'idle mode' (two beeps),
2595          allowing a re-cal.
2596         </para>
2597       </section>
2598   </appendix>
2599   <appendix
2600       xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude">
2601     <title>Release Notes</title>
2602     <xi:include href="release-notes-1.1.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2603     <xi:include href="release-notes-1.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2604     <xi:include href="release-notes-1.0.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2605     <xi:include href="release-notes-0.9.2.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2606     <xi:include href="release-notes-0.9.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2607     <xi:include href="release-notes-0.8.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2608     <xi:include href="release-notes-0.7.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/>
2609   </appendix>
2610 </book>
2611
2612 <!--  LocalWords:  Altusmetrum
2613 -->