Merge branch 'master' of ssh://git.gag.com/scm/git/fw/altos
[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 Altus Metrum Rocketry Electronics</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>2013</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>1.3</revnumber>
40         <date>12 November 2013</date>
41         <revremark>
42           Updated for software version 1.3. Version 1.3 adds support
43           for TeleMega, TeleMetrum v2.0, TeleMini v2.0 and EasyMini
44           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
45         </revremark>
46       </revision>
47       <revision>
48         <revnumber>1.2.1</revnumber>
49         <date>21 May 2013</date>
50         <revremark>
51           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
52           for TeleBT and AltosDroid. It also adds a few minor features
53           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
54         </revremark>
55       </revision>
56       <revision>
57         <revnumber>1.2</revnumber>
58         <date>18 April 2013</date>
59         <revremark>
60           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
61           for MicroPeak and the MicroPeak USB interface.
62         </revremark>
63       </revision>
64       <revision>
65         <revnumber>1.1.1</revnumber>
66         <date>16 September 2012</date>
67         <revremark>
68           Updated for software version 1.1.1 Version 1.1.1 fixes a few
69           bugs found in version 1.1.
70         </revremark>
71       </revision>
72       <revision>
73         <revnumber>1.1</revnumber>
74         <date>13 September 2012</date>
75         <revremark>
76           Updated for software version 1.1. Version 1.1 has new
77           features but is otherwise compatible with version 1.0.
78         </revremark>
79       </revision>
80       <revision>
81         <revnumber>1.0</revnumber>
82         <date>24 August 2011</date>
83         <revremark>
84           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
85           telemetry format change, meaning both ends of a link 
86           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
87           communications will fail.
88         </revremark>
89       </revision>
90       <revision>
91         <revnumber>0.9</revnumber>
92         <date>18 January 2011</date>
93         <revremark>
94           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
95           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
96           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
97         </revremark>
98       </revision>
99       <revision>
100         <revnumber>0.8</revnumber>
101         <date>24 November 2010</date>
102         <revremark>Updated for software version 0.8 </revremark>
103       </revision>
104     </revhistory>
105   </bookinfo>
106   <dedication>
107     <title>Acknowledgments</title>
108     <para>
109       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing “The
110       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
111       Kit” which formed the basis of the original Getting Started chapter 
112       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
113       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
114       are immensely gratifying and highly appreciated!
115     </para>
116     <para>
117       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
118       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
119       Free software means that our customers and friends can become our
120       collaborators, and we certainly appreciate this level of
121       contribution!
122     </para>
123     <para>
124       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
125       out on the rocket flight line somewhere.
126       <literallayout>
127 Bdale Garbee, KB0G
128 NAR #87103, TRA #12201
129
130 Keith Packard, KD7SQG
131 NAR #88757, TRA #12200
132       </literallayout>
133     </para>
134   </dedication>
135   <chapter>
136     <title>Introduction and Overview</title>
137     <para>
138       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
139       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
140       capabilities and performance will delight you in every way, but by
141       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
142       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
143       future as you wish!
144     </para>
145     <para>
146       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
147       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
148       as standard features, and a “companion interface” that will
149       support optional capabilities in the future. The latest version
150       of TeleMetrum, v2.0, has all of the same features but with
151       improved sensors and radio to offer increased performance.
152     </para>
153     <para>
154       Our second device was TeleMini, a dual deploy altimeter with
155       radio telemetry and radio direction finding. The first version
156       of this device was only 13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and
157       could fit easily in an 18mm air-frame. The latest version, v2.0,
158       includes a beeper, USB data download and extended on-board
159       flight logging, along with an improved barometric sensor.
160     </para>
161     <para>
162       TeleMega is our most sophisticated device, including six pyro
163       channels (four of which are fully programmable), integrated GPS,
164       integrated gyroscopes for staging/air-start inhibit and high
165       performance telemetry.
166     </para>
167     <para>
168       EasyMini is a dual-deploy altimeter with logging and built-in
169       USB data download.
170     </para>
171     <para>
172       TeleDongle was our first ground station, providing a USB to RF
173       interfaces for communicating with the altimeters. Combined with
174       your choice of antenna and notebook computer, TeleDongle and our
175       associated user interface software form a complete ground
176       station capable of logging and displaying in-flight telemetry,
177       aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
178       data for analysis and review.
179     </para>
180     <para>
181       For a slightly more portable ground station experience that also
182       provides direct rocket recovery support, TeleBT offers flight
183       monitoring and data logging using a  Bluetooth™ connection between
184       the receiver and an Android device that has the AltosDroid
185       application installed from the Google Play store.
186     </para>
187     <para>
188       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
189       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
190       for the entire product family.
191     </para>
192   </chapter>
193   <chapter>
194     <title>Getting Started</title>
195     <para>
196       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
197       “starter kit” is to charge the battery.
198     </para>
199     <para>
200       For TeleMetrum and TeleMega, the battery can be charged by plugging it into the
201       corresponding socket of the device and then using the USB
202       cable to plug the flight computer into your computer's USB socket. The
203       on-board circuitry will charge the battery whenever it is plugged
204       in, because the on-off switch does NOT control the
205       charging circuitry.
206     </para>
207     <para>
208       On TeleMetrum v1 boards, when the GPS chip is initially
209       searching for satellites, TeleMetrum will consume more current
210       than it pulls from the USB port, so the battery must be
211       attached in order to get satellite lock.  Once GPS is locked,
212       the current consumption goes back down enough to enable charging
213       while running. So it's a good idea to fully charge the battery
214       as your first item of business so there is no issue getting and
215       maintaining satellite lock.  The yellow charge indicator led
216       will go out when the battery is nearly full and the charger goes
217       to trickle charge. It can take several hours to fully recharge a
218       deeply discharged battery.
219     </para>
220     <para>
221       TeleMetrum v2.0 and TeleMega use a higher power battery charger,
222       allowing them to charge the battery while running the board at
223       maximum power. When the battery is charging, or when the board
224       is consuming a lot of power, the red LED will be lit. When the
225       battery is fully charged, the green LED will be lit. When the
226       battery is damaged or missing, both LEDs will be lit, which
227       appears yellow.
228     </para>
229     <para>
230       The Lithium Polymer TeleMini and EasyMini battery can be charged by
231       disconnecting it from the board and plugging it into a
232       standalone battery charger such as the LipoCharger product
233       included in TeleMini Starter Kits, and connecting that via a USB
234       cable to a laptop or other USB power source.
235     </para>
236     <para>
237       You can also choose to use another battery with TeleMini v2.0
238       and EasyMini, anything supplying between 4 and 12 volts should
239       work fine (like a standard 9V battery), but if you are planning
240       to fire pyro charges, ground testing is required to verify that
241       the battery supplies enough current to fire your chosen e-matches.
242     </para>
243     <para>
244       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
245       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
246       “just work”, showing up as a serial port device.  Windows systems need
247       driver information that is part of the AltOS download to know that the
248       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
249       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
250       computer.  If you are using an older version of Linux and are having 
251       problems, try moving to a fresher kernel (2.6.33 or newer). 
252     </para>
253     <para>
254       Next you should obtain and install the AltOS software.  The AltOS
255       distribution includes the AltosUI ground station program, current 
256       firmware
257       images for all of the hardware, and a number of standalone
258       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are
259       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX
260       versions.  Full source code and build instructions are also
261       available.  The latest version may always be downloaded from
262       <ulink url="http://altusmetrum.org/AltOS"/>.
263     </para>
264     <para>
265       If you're using a TeleBT instead of the TeleDongle, you'll want to 
266       install the AltosDroid application from the Google Play store on an 
267       Android device. You don't need a data plan to use AltosDroid, but 
268       without network access, the Map view will be less useful as it
269       won't contain any map data. You can also use TeleBT connected
270       over USB with your laptop computer; it acts exactly like a
271       TeleDongle. Anywhere this manual talks about TeleDongle, you can
272       also read that as 'and TeleBT when connected via USB'.
273     </para>
274   </chapter>
275   <chapter>
276     <title>Handling Precautions</title>
277     <para>
278       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
279       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
280       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
281       devices, there are some precautions you must take.
282     </para>
283     <para>
284       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
285       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
286       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
287       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
288       or their leads are allowed to short, they can and will release their
289       energy very rapidly!
290       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
291       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
292       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
293       strapping them down, for example.
294     </para>
295     <para>
296       The barometric sensors used on all of our flight computers are 
297       sensitive to sunlight.  In normal mounting situations, the baro sensor
298       and all of the other surface mount components
299       are “down” towards whatever the underlying mounting surface is, so
300       this is not normally a problem.  Please consider this when designing an 
301       installation in an air-frame with a see-through plastic payload bay.  It
302       is particularly important to
303       consider this with TeleMini v1.0, both because the baro sensor is on the
304       “top” of the board, and because many model rockets with payload bays
305       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
306       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
307       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
308       sunlight.
309     </para>
310     <para>
311       The barometric sensor sampling port must be able to “breathe”,
312       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
313       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
314       suitable static vent to outside air.
315     </para>
316     <para>
317       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
318       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
319       charge gasses.
320     </para>
321   </chapter>
322   <chapter>
323     <title>Altus Metrum Hardware</title>
324     <section>
325       <title>Overview</title>
326       <para>
327         Here's the full set of Altus Metrum products, both in
328         production and retired.
329       </para>
330       <table frame='all'>
331         <title>Altus Metrum Electronics</title>
332         <?dbfo keep-together="always"?>
333         <tgroup cols='8' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
334           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
335           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Barometer'/>
336           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Z-axis accelerometer'/>
337           <colspec align='center' colwidth='*' colname='GPS'/>
338           <colspec align='center' colwidth='*' colname='3D sensors'/>
339           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Storage'/>
340           <colspec align='center' colwidth='*' colname='RF'/>
341           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Battery'/>
342           <thead>
343             <row>
344               <entry align='center'>Device</entry>
345               <entry align='center'>Barometer</entry>
346               <entry align='center'>Z-axis accelerometer</entry>
347               <entry align='center'>GPS</entry>
348               <entry align='center'>3D sensors</entry>
349               <entry align='center'>Storage</entry>
350               <entry align='center'>RF Output</entry>
351               <entry align='center'>Battery</entry>
352             </row>
353           </thead>
354           <tbody>
355             <row>
356               <entry>TeleMetrum v1.0</entry>
357               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
358               <entry><para>MMA2202 50g</para></entry>
359               <entry>SkyTraq</entry>
360               <entry>-</entry>
361               <entry>1MB</entry>
362               <entry>10mW</entry>
363               <entry>3.7V</entry>
364             </row>
365             <row>
366               <entry>TeleMetrum v1.1</entry>
367               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
368               <entry><para>MMA2202 50g</para></entry>
369               <entry>SkyTraq</entry>
370               <entry>-</entry>
371               <entry>2MB</entry>
372               <entry>10mW</entry>
373               <entry>3.7V</entry>
374             </row>
375             <row>
376               <entry>TeleMetrum v1.2</entry>
377               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
378               <entry><para>ADXL78 70g</para></entry>
379               <entry>SkyTraq</entry>
380               <entry>-</entry>
381               <entry>2MB</entry>
382               <entry>10mW</entry>
383               <entry>3.7V</entry>
384             </row>
385             <row>
386               <entry>TeleMetrum v2.0</entry>
387               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
388               <entry><para>MMA6555 102g</para></entry>
389               <entry>uBlox Max-7Q</entry>
390               <entry>-</entry>
391               <entry>8MB</entry>
392               <entry>40mW</entry>
393               <entry>3.7V</entry>
394             </row>
395             <row>
396               <entry><para>TeleMini <?linebreak?>v1.0</para></entry>
397               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
398               <entry>-</entry>
399               <entry>-</entry>
400               <entry>-</entry>
401               <entry>5kB</entry>
402               <entry>10mW</entry>
403               <entry>3.7V</entry>
404             </row>
405             <row>
406               <entry>TeleMini <?linebreak?>v2.0</entry>
407               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
408               <entry>-</entry>
409               <entry>-</entry>
410               <entry>-</entry>
411               <entry>1MB</entry>
412               <entry>10mW</entry>
413               <entry>3.7-12V</entry>
414             </row>
415             <row>
416               <entry>EasyMini <?linebreak?>v1.0</entry>
417               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
418               <entry>-</entry>
419               <entry>-</entry>
420               <entry>-</entry>
421               <entry>1MB</entry>
422               <entry>-</entry>
423               <entry>3.7-12V</entry>
424             </row>
425             <row>
426               <entry>TeleMega <?linebreak?>v1.0</entry>
427               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
428               <entry><para>MMA6555 102g</para></entry>
429               <entry>uBlox Max-7Q</entry>
430               <entry><para>MPU6000 HMC5883</para></entry>
431               <entry>8MB</entry>
432               <entry>40mW</entry>
433               <entry>3.7V</entry>
434             </row>
435           </tbody>
436         </tgroup>
437       </table>
438       <table frame='all'>
439         <title>Altus Metrum Boards</title>
440         <?dbfo keep-together="always"?>
441         <tgroup cols='6' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
442           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
443           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Connectors'/>
444           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Screw Terminals'/>
445           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Width'/>
446           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Length'/>
447           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Tube Size'/>
448           <thead>
449             <row>
450               <entry align='center'>Device</entry>
451               <entry align='center'>Connectors</entry>
452               <entry align='center'>Screw Terminals</entry>
453               <entry align='center'>Width</entry>
454               <entry align='center'>Length</entry>
455               <entry align='center'>Tube Size</entry>
456             </row>
457           </thead>
458           <tbody>
459             <row>
460               <entry>TeleMetrum</entry>
461               <entry><para>
462                 Antenna<?linebreak?>
463                 Debug<?linebreak?>
464                 Companion<?linebreak?>
465                 USB<?linebreak?>
466                 Battery
467               </para></entry>
468               <entry><para>Apogee pyro <?linebreak?>Main pyro <?linebreak?>Switch</para></entry>
469               <entry>1 inch (2.54cm)</entry>
470               <entry>2 ¾ inch (6.99cm)</entry>
471               <entry>29mm coupler</entry>
472             </row>
473             <row>
474               <entry><para>TeleMini <?linebreak?>v1.0</para></entry>
475               <entry><para>
476                 Antenna<?linebreak?>
477                 Debug<?linebreak?>
478                 Battery
479               </para></entry>
480               <entry><para>
481                 Apogee pyro <?linebreak?>
482                 Main pyro
483               </para></entry>
484               <entry>½ inch (1.27cm)</entry>
485               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
486               <entry>18mm coupler</entry>
487             </row>
488             <row>
489               <entry>TeleMini <?linebreak?>v2.0</entry>
490               <entry><para>
491                 Antenna<?linebreak?>
492                 Debug<?linebreak?>
493                 USB<?linebreak?>
494                 Battery
495               </para></entry>
496               <entry><para>
497                 Apogee pyro <?linebreak?>
498                 Main pyro <?linebreak?>
499                 Battery <?linebreak?>
500                 Switch
501                 </para></entry>
502               <entry>0.8 inch (2.03cm)</entry>
503               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
504               <entry>24mm coupler</entry>
505             </row>
506             <row>
507               <entry>EasyMini</entry>
508               <entry><para>
509                 Debug<?linebreak?>
510                 USB<?linebreak?>
511                 Battery
512               </para></entry>
513               <entry><para>
514                 Apogee pyro <?linebreak?>
515                 Main pyro <?linebreak?>
516                 Battery <?linebreak?>
517                 Switch
518                 </para></entry>
519               <entry>0.8 inch (2.03cm)</entry>
520               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
521               <entry>24mm coupler</entry>
522             </row>
523             <row>
524               <entry>TeleMega</entry>
525               <entry><para>
526                 Antenna<?linebreak?>
527                 Debug<?linebreak?>
528                 Companion<?linebreak?>
529                 USB<?linebreak?>
530                 Battery
531               </para></entry>
532               <entry><para>
533                 Apogee pyro <?linebreak?>
534                 Main pyro<?linebreak?>
535                 Pyro A-D<?linebreak?>
536                 Switch<?linebreak?>
537                 Pyro battery
538               </para></entry>
539               <entry>1¼ inch (3.18cm)</entry>
540               <entry>3¼ inch (8.26cm)</entry>
541               <entry>38mm coupler</entry>
542             </row>
543           </tbody>
544         </tgroup>
545       </table>
546     </section>
547     <section>
548       <title>TeleMetrum</title>
549       <mediaobject>
550         <imageobject>
551           <imagedata fileref="telemetrum-v1.1-thside.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
552         </imageobject>
553       </mediaobject>
554       <para>
555         TeleMetrum is a 1 inch by 2¾ inch circuit board.  It was designed to
556         fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
557         small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
558         to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
559         be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the ¼
560         wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
561         antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
562         the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
563         fin can end of the board, meaning an ideal “simple” avionics
564         bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
565       </para>
566     </section>
567     <section>
568       <title>TeleMini</title>
569       <mediaobject>
570         <imageobject>
571           <imagedata fileref="telemini-v1-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
572         </imageobject>
573       </mediaobject>
574       <para>
575         TeleMini v1.0 is ½ inches by 1½ inches.  It was
576         designed to fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in
577         a tube that small in diameter may require some creativity in
578         mounting and wiring to succeed!  Since there is no
579         accelerometer, TeleMini can be mounted in any convenient
580         orientation.  The default ¼ wave UHF wire antenna attached to
581         the center of one end of the board is about 7 inches long. Two
582         wires for the power switch are connected to holes in the
583         middle of the board. Screw terminals for the e-matches for
584         apogee and main ejection charges depart from the other end of
585         the board, meaning an ideal “simple” avionics bay for TeleMini
586         should have at least 9 inches of interior length.
587       </para>
588       <mediaobject>
589         <imageobject>
590           <imagedata fileref="telemini-v2-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
591         </imageobject>
592       </mediaobject>
593       <para>
594         TeleMini v2.0 is 0.8 inches by 1½ inches. It adds more
595         on-board data logging memory, a built-in USB connector and
596         screw terminals for the battery and power switch. The larger
597         board fits in a 24mm coupler. There's also a battery connector
598         for a LiPo battery if you want to use one of those.
599       </para>
600     </section>
601     <section>
602       <title>EasyMini</title>
603       <mediaobject>
604         <imageobject>
605           <imagedata fileref="easymini-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
606         </imageobject>
607       </mediaobject>
608       <para>
609         EasyMini is built on a 0.8 inch by 1½ inch circuit board. It's
610         designed to fit in a 24mm coupler tube. The connectors and
611         screw terminals match TeleMini v2.0, so you can easily swap between
612         EasyMini and TeleMini.
613       </para>
614     </section>
615     <section>
616       <title>TeleMega</title>
617       <mediaobject>
618         <imageobject>
619           <imagedata fileref="telemega-v1.0-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
620         </imageobject>
621       </mediaobject>
622       <para>
623         TeleMega is a 1¼ inch by 3¼ inch circuit board. It was
624         designed to easily fit in a 38mm coupler. Like TeleMetrum,
625         TeleMega has an accelerometer and so it must be mounted so that
626         the board is aligned with the flight axis. It can be mounted
627         either antenna up or down.
628       </para>
629     </section>
630     <section>
631       <title>Flight Data Recording</title>
632       <para>
633         Each flight computer logs data at 100 samples per second
634         during ascent and 10 samples per second during descent, except
635         for TeleMini v1.0, which records ascent at 10 samples per
636         second and descent at 1 sample per second. Data are logged to
637         an on-board flash memory part, which can be partitioned into
638         several equal-sized blocks, one for each flight.
639       </para>
640       <table frame='all'>
641         <title>Data Storage on Altus Metrum altimeters</title>
642         <?dbfo keep-together="always"?>
643         <tgroup cols='4' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
644           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
645           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Bytes per sample'/>
646           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Total storage'/>
647           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Minutes of
648                                                         full-rate'/>
649           <thead>
650             <row>
651               <entry align='center'>Device</entry>
652               <entry align='center'>Bytes per Sample</entry>
653               <entry align='center'>Total Storage</entry>
654               <entry align='center'>Minutes at Full Rate</entry>
655             </row>
656           </thead>
657           <tbody>
658             <row>
659               <entry>TeleMetrum v1.0</entry>
660               <entry>8</entry>
661               <entry>1MB</entry>
662               <entry>20</entry>
663             </row>
664             <row>
665               <entry>TeleMetrum v1.1 v1.2</entry>
666               <entry>8</entry>
667               <entry>2MB</entry>
668               <entry>40</entry>
669             </row>
670             <row>
671               <entry>TeleMetrum v2.0</entry>
672               <entry>16</entry>
673               <entry>8MB</entry>
674               <entry>80</entry>
675             </row>
676             <row>
677               <entry>TeleMini v1.0</entry>
678               <entry>2</entry>
679               <entry>5kB</entry>
680               <entry>4</entry>
681             </row>
682             <row>
683               <entry>TeleMini v2.0</entry>
684               <entry>16</entry>
685               <entry>1MB</entry>
686               <entry>10</entry>
687             </row>
688             <row>
689               <entry>EasyMini</entry>
690               <entry>16</entry>
691               <entry>1MB</entry>
692               <entry>10</entry>
693             </row>
694             <row>
695               <entry>TeleMega</entry>
696               <entry>32</entry>
697               <entry>8MB</entry>
698               <entry>40</entry>
699             </row>
700           </tbody>
701         </tgroup>
702       </table>
703       <para>
704         The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
705         each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
706         each log and you reduce the number of flights that can be
707         stored. Decrease the size and you can store more flights.
708       </para>
709       <para>
710         Configuration data is also stored in the flash memory on
711         TeleMetrum v1.x, TeleMini and EasyMini. This consumes 64kB
712         of flash space.  This configuration space is not available
713         for storing flight log data. TeleMetrum v2.0 and TeleMega
714         store configuration data in a bit of eeprom available within
715         the processor chip, leaving that space available in flash for
716         more flight data.
717       </para>
718       <para>
719         To compute the amount of space needed for a single flight, you
720         can multiply the expected ascent time (in seconds) by 100
721         times bytes-per-sample, multiply the expected descent time (in
722         seconds) by 10 times the bytes per sample and add the two
723         together. That will slightly under-estimate the storage (in
724         bytes) needed for the flight. For instance, a TeleMetrum v2.0 flight spending
725         20 seconds in ascent and 150 seconds in descent will take
726         about (20 * 1600) + (150 * 160) = 56000 bytes of storage. You
727         could store dozens of these flights in the on-board flash.
728       </para>
729       <para>
730         The default size allows for several flights on each flight
731         computer, except for TeleMini v1.0, which only holds data for a
732         single flight. You can adjust the size.
733       </para>
734       <para>
735         Altus Metrum flight computers will not overwrite existing
736         flight data, so be sure to download flight data and erase it
737         from the flight computer before it fills up. The flight
738         computer will still successfully control the flight even if it
739         cannot log data, so the only thing you will lose is the data.
740       </para>
741     </section>
742     <section>
743       <title>Installation</title>
744       <para>
745         A typical installation involves attaching 
746         only a suitable battery, a single pole switch for 
747         power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
748         apogee and main ejection charges.  All Altus Metrum products are 
749         designed for use with single-cell batteries with 3.7 volts
750         nominal. TeleMini v2.0 and EasyMini may also be used with other
751         batteries as long as they supply between 4 and 12 volts. 
752       </para>
753       <para>
754         The battery connectors are a standard 2-pin JST connector and
755         match batteries sold by Spark Fun. These batteries are
756         single-cell Lithium Polymer batteries that nominally provide 3.7
757         volts.  Other vendors sell similar batteries for RC aircraft
758         using mating connectors, however the polarity for those is
759         generally reversed from the batteries used by Altus Metrum
760         products. In particular, the Tenergy batteries supplied for use
761         in Featherweight flight computers are not compatible with Altus
762         Metrum flight computers or battery chargers. <emphasis>Check
763         polarity and voltage before connecting any battery not purchased
764         from Altus Metrum or Spark Fun.</emphasis>
765       </para>
766       <para>
767         By default, we use the unregulated output of the battery directly
768         to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
769         low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
770         Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
771         pyro battery, check out the “External Pyro Battery” section in this 
772         manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
773         designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
774
775       </para>
776       <para>
777         Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
778         at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
779         blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
780         jeweler's screwdriver set.
781       </para>
782       <para>
783         Except for TeleMini v1.0, the flight computers also use the
784         screw terminal block for the power switch leads. On TeleMini v1.0,
785         the power switch leads are soldered directly to the board and
786         can be connected directly to a switch.
787       </para>
788       <para>
789         For most air-frames, the integrated antennas are more than
790         adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
791         metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
792         use off-board external antennas instead.  In this case, you can
793         replace the stock UHF antenna wire with an edge-launched SMA connector,
794         and, on TeleMetrum v1, you can unplug the integrated GPS
795         antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
796         cable terminating in a U.FL connector.
797       </para>
798     </section>
799   </chapter>
800   <chapter>
801     <title>System Operation</title>
802     <section>
803       <title>Firmware Modes </title>
804       <para>
805         The AltOS firmware build for the altimeters has two
806         fundamental modes, “idle” and “flight”.  Which of these modes
807         the firmware operates in is determined at start up time. For
808         TeleMetrum and TeleMega, which have accelerometers, the mode is 
809         controlled by the orientation of the
810         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
811         power is switched on.  If the rocket is “nose up”, then
812         the flight computer assumes it's on a rail or rod being prepared for
813         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
814         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
815         idle mode.  Since TeleMini v2.0 and EasyMini don't have an
816         accelerometer we can use to determine orientation, “idle” mode
817         is selected if the board is connected via USB to a computer,
818         otherwise the board enters “flight” mode. TeleMini v1.0
819         selects “idle” mode if it receives a command packet within the
820         first five seconds of operation.
821       </para>
822       <para>
823         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
824         (“S” in Morse code for start up) and then a pause while
825         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
826         which mode to enter next.
827       </para>
828       <para>
829         In flight or “pad” mode, the altimeter engages the flight
830         state machine, goes into transmit-only mode to
831         send telemetry, and waits for launch to be detected.
832         Flight mode is indicated by an “di-dah-dah-dit” (“P” for pad)
833         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
834         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
835         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
836         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
837         apogee and main continuity, and one longer “brap” sound or
838         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
839         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
840         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
841         flights, do what makes sense.
842       </para>
843       <para>
844         If idle mode is entered, you will hear an audible “di-dit” or
845         see two short flashes (“I” for idle), and the flight state
846         machine is disengaged, thus no ejection charges will fire.
847         The altimeters also listen for the radio link when in idle
848         mode for requests sent via TeleDongle.  Commands can be issued
849         in idle mode over either USB or the radio link
850         equivalently. TeleMini v1.0 only has the radio link.  Idle
851         mode is useful for configuring the altimeter, for extracting
852         data from the on-board storage chip after flight, and for
853         ground testing pyro charges.
854       </para>
855       <para>
856         One “neat trick” of particular value when TeleMetrum or TeleMega are used with 
857         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
858         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
859         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
860         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
861         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
862         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
863         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
864         installing igniters!
865       </para>
866       <para>
867         TeleMini v1.0 is configured solely via the radio link. Of course, that
868         means you need to know the TeleMini radio configuration values
869         or you won't be able to communicate with it. For situations
870         when you don't have the radio configuration values, TeleMini v1.0
871         offers an 'emergency recovery' mode. In this mode, TeleMini is
872         configured as follows:
873         <itemizedlist>
874           <listitem>
875             <para>
876             Sets the radio frequency to 434.550MHz
877             </para>
878           </listitem>
879           <listitem>
880             <para>
881             Sets the radio calibration back to the factory value.
882             </para>
883           </listitem>
884           <listitem>
885             <para>
886             Sets the callsign to N0CALL
887             </para>
888           </listitem>
889           <listitem>
890             <para>
891             Does not go to 'pad' mode after five seconds.
892             </para>
893           </listitem>
894         </itemizedlist>
895       </para>
896       <para>
897         To get into 'emergency recovery' mode, first find the row of
898         four small holes opposite the switch wiring. Using a short
899         piece of small gauge wire, connect the outer two holes
900         together, then power TeleMini up. Once the red LED is lit,
901         disconnect the wire and the board should signal that it's in
902         'idle' mode after the initial five second startup period.
903       </para>
904     </section>
905     <section>
906       <title>GPS </title>
907       <para>
908         TeleMetrum and TeleMega include a complete GPS receiver.  A
909         complete explanation of how GPS works is beyond the scope of
910         this manual, but the bottom line is that the GPS receiver
911         needs to lock onto at least four satellites to obtain a solid
912         3 dimensional position fix and know what time it is.
913       </para>
914       <para>
915         The flight computers provide backup power to the GPS chip any time a 
916         battery is connected.  This allows the receiver to “warm start” on
917         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
918         “cold start”.  In typical operations, powering up
919         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
920         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
921         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
922         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
923         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
924         long before igniter installation and return to the flight line are
925         complete.
926       </para>
927     </section>
928     <section>
929       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
930       <para>
931         One of the unique features of the Altus Metrum system is the
932         ability to create a two way command link between TeleDongle
933         and an altimeter using the digital radio transceivers
934         built into each device. This allows you to interact with the
935         altimeter from afar, as if it were directly connected to the
936         computer.
937       </para>
938       <para>
939         Any operation which can be performed with a flight computer can
940         either be done with the device directly connected to the
941         computer via the USB cable, or through the radio
942         link. TeleMini v1.0 doesn't provide a USB connector and so it is
943         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
944         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
945         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
946       </para>
947       <para>
948         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
949         frequency for radio communications. Instead of providing
950         an interface to specifically configure the frequency, it uses
951         whatever frequency was most recently selected for the target
952         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
953         used that mode with the TeleDongle in question, select the
954         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
955         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
956         window is open, select the desired frequency and then close it
957         down again. All radio communications will now use that frequency.
958       </para>
959       <itemizedlist>
960         <listitem>
961           <para>
962             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
963             opening it up.
964           </para>
965         </listitem>
966         <listitem>
967           <para>
968             Configure altimeter apogee delays, main deploy heights
969             and additional pyro event conditions
970             to respond to changing launch conditions. You can also
971             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
972             flight computer by turning TeleMetrum or TeleMega on in “idle” mode,
973             then once the air-frame is oriented for launch, you can
974             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
975             without having to climb the scary ladder.
976           </para>
977         </listitem>
978         <listitem>
979           <para>
980             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
981             wires out through holes in the air-frame. Simply assemble the
982             rocket as if for flight with the apogee and main charges
983             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
984             igniters.
985           </para>
986         </listitem>
987       </itemizedlist>
988       <para>
989         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
990         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
991         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
992         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
993         close the window before performing other desired radio operations.
994       </para>
995       <para>
996         The flight computers only enable radio commanding in 'idle' mode.
997         TeleMetrum and TeleMega use the accelerometer to detect which orientation they
998         start up in, so make sure you have the flight computer lying horizontally when you turn
999         it on. Otherwise, it will start in 'pad' mode ready for
1000         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
1001       </para>
1002       <para>
1003         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
1004         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
1005         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
1006         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
1007         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
1008         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
1009         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
1010         start communicating with the TeleDongle and the desired
1011         operation can be performed.
1012       </para>
1013       <para>
1014         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
1015         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
1016         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
1017         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
1018       </para>
1019     </section>
1020     <section>
1021       <title>Ground Testing </title>
1022       <para>
1023         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
1024         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
1025         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
1026         this can be accomplished in a TeleMega, TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
1027         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
1028         can even be fun!
1029       </para>
1030       <para>
1031         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
1032         in “idle” mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or TeleMega, or
1033         selecting the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
1034         the firmware to go into “idle” mode, in which the normal flight
1035         state machine is disabled and charges will not fire without
1036         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
1037         or main charges from a safe distance using your computer and 
1038         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
1039       </para>
1040     </section>
1041     <section>
1042       <title>Radio Link </title>
1043       <para>
1044         Our flight computers all incorporate an RF transceiver, but
1045         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
1046         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
1047         link.
1048       </para>
1049       <para>
1050         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
1051         it's in “idle mode”, which
1052         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
1053         ejection tests, and extract data after a flight without having to
1054         crack open the air-frame.  However, when the board is in “flight
1055         mode”, the altimeter only
1056         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
1057         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
1058         the rocket through
1059         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
1060         data later...
1061       </para>
1062       <para>
1063         We don't generally use a 'normal packet radio' mode like APRS
1064         because they're just too inefficient.  The GFSK modulation we
1065         use is FSK with the base-band pulses passed through a Gaussian
1066         filter before they go into the modulator to limit the
1067         transmitted bandwidth.  When combined with forward error
1068         correction and interleaving, this allows us to have a very
1069         robust 19.2 kilobit data link with only 10-40 milliwatts of
1070         transmit power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held
1071         Yagi on the ground.  We've had flights to above 21k feet AGL
1072         with great reception, and calculations suggest we should be
1073         good to well over 40k feet AGL with a 5-element yagi on the
1074         ground with our 10mW units and over 100k feet AGL with the
1075         40mW devices.  We hope to fly boards to higher altitudes over
1076         time, and would of course appreciate customer feedback on
1077         performance in higher altitude flights!
1078       </para>
1079       <para>
1080         TeleMetrum v2.0 and TeleMega can send APRS if desired, and the
1081         interval between APRS packets can be configured. As each APRS
1082         packet takes a full second to transmit, we recommend an
1083         interval of at least 5 seconds to avoid consuming too much
1084         battery power or radio channel bandwidth.
1085       </para>
1086     </section>
1087     <section>
1088       <title>Configurable Parameters</title>
1089       <para>
1090         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
1091         simple.  Even on our baro-only TeleMini and EasyMini boards, the use of a Kalman 
1092         filter means there is no need to set a “mach delay”.  The few 
1093         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
1094         or radio link via TeleDongle.
1095       </para>
1096       <section>
1097         <title>Radio Frequency</title>
1098         <para>
1099           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
1100           band. By default, the configuration interface provides a
1101           list of 10 “standard” frequencies in 100kHz channels starting at
1102           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
1103           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
1104           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
1105           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
1106           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
1107           frequency to successfully communicate with each other.
1108         </para>
1109       </section>
1110       <section>
1111         <title>Apogee Delay</title>
1112         <para>
1113           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
1114           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
1115           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
1116           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
1117           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
1118           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
1119         </para>
1120         <para>
1121           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
1122           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
1123           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
1124           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
1125           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
1126           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
1127           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
1128           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
1129         </para>
1130       </section>
1131       <section>
1132         <title>Main Deployment Altitude</title>
1133         <para>
1134           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
1135           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
1136           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
1137           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
1138           wish to set the
1139           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
1140           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
1141           simultaneously.
1142         </para>
1143       </section>
1144       <section>
1145         <title>Maximum Flight Log</title>
1146         <para>
1147           Changing this value will set the maximum amount of flight
1148           log storage that an individual flight will use. The
1149           available storage is divided into as many flights of the
1150           specified size as can fit in the available space. You can
1151           download and erase individual flight logs. If you fill up
1152           the available storage, future flights will not get logged
1153           until you erase some of the stored ones.
1154         </para>
1155         <para>
1156           Even though our flight computers (except TeleMini v1.0) can store
1157           multiple flights, we strongly recommend downloading and saving
1158           flight data after each flight.
1159         </para>
1160       </section>
1161       <section>
1162         <title>Ignite Mode</title>
1163         <para>
1164           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
1165           a fixed height above the ground, you can configure the
1166           altimeter to fire both at apogee or both during
1167           descent. This was added to support an airframe Bdale designed that 
1168           had two altimeters, one in the fin can and one in the nose.
1169         </para>
1170         <para>
1171           Providing the ability to use both igniters for apogee or
1172           main allows some level of redundancy without needing two
1173           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
1174           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
1175         </para>
1176       </section>
1177       <section>
1178         <title>Pad Orientation</title>
1179         <para>
1180           TeleMetrum and TeleMega measure acceleration along the axis
1181           of the board. Which way the board is oriented affects the
1182           sign of the acceleration value. Instead of trying to guess
1183           which way the board is mounted in the air frame, the
1184           altimeter must be explicitly configured for either Antenna
1185           Up or Antenna Down. The default, Antenna Up, expects the end
1186           of the board connected to the 70cm antenna to be nearest the
1187           nose of the rocket, with the end containing the screw
1188           terminals nearest the tail.
1189         </para>
1190       </section>
1191       <section>
1192         <title>Configurable Pyro Channels</title>
1193         <para>
1194           In addition to the usual Apogee and Main pyro channels,
1195           TeleMega has four additional channels that can be configured
1196           to activate when various flight conditions are
1197           satisfied. You can select as many conditions as necessary;
1198           all of them must be met in order to activate the
1199           channel. The conditions available are:
1200         </para>
1201         <itemizedlist>
1202           <listitem>
1203             <para>
1204               Acceleration away from the ground. Select a value, and
1205               then choose whether acceleration should be above or
1206               below that value. Acceleration is positive upwards, so
1207               accelerating towards the ground would produce negative
1208               numbers. Acceleration during descent is noisy and
1209               inaccurate, so be careful when using it during these
1210               phases of the flight.
1211             </para>
1212           </listitem>
1213           <listitem>
1214             <para>
1215               Vertical speed.  Select a value, and then choose whether
1216               vertical speed should be above or below that
1217               value. Speed is positive upwards, so moving towards the
1218               ground would produce negative numbers. Speed during
1219               descent is a bit noisy and so be careful when using it
1220               during these phases of the flight.
1221             </para>
1222           </listitem>
1223           <listitem>
1224             <para>
1225               Height. Select a value, and then choose whether the
1226               height above the launch pad should be above or below
1227               that value.
1228             </para>
1229           </listitem>
1230           <listitem>
1231             <para>
1232               Orientation. TeleMega contains a 3-axis gyroscope and
1233               accelerometer which is used to measure the current
1234               angle. Note that this angle is not the change in angle
1235               from the launch pad, but rather absolute relative to
1236               gravity; the 3-axis accelerometer is used to compute the
1237               angle of the rocket on the launch pad and initialize the
1238               system. Because this value is computed by integrating
1239               rate gyros, it gets progressively less accurate as the
1240               flight goes on. It should have an accumulated error of
1241               less than 0.2°/second (after 10 seconds of flight, the
1242               error should be less than 2°).
1243             </para>
1244             <para>
1245               The usual use of the orientation configuration is to
1246               ensure that the rocket is traveling mostly upwards when
1247               deciding whether to ignite air starts or additional
1248               stages. For that, choose a reasonable maximum angle
1249               (like 20°) and set the motor igniter to require an angle
1250               of less than that value.
1251             </para>
1252           </listitem>
1253           <listitem>
1254             <para>
1255               Flight Time. Time since boost was detected. Select a
1256               value and choose whether to activate the pyro channel
1257               before or after that amount of time.
1258             </para>
1259           </listitem>
1260           <listitem>
1261             <para>
1262               Ascending. A simple test saying whether the rocket is
1263               going up or not. This is exactly equivalent to testing
1264               whether the speed is &gt; 0.
1265             </para>
1266           </listitem>
1267           <listitem>
1268             <para>
1269               Descending. A simple test saying whether the rocket is
1270               going down or not. This is exactly equivalent to testing
1271               whether the speed is &lt; 0.
1272             </para>
1273           </listitem>
1274           <listitem>
1275             <para>
1276               After Motor. The flight software counts each time the
1277               rocket starts accelerating (presumably due to a motor or
1278               motors igniting). Use this value to count ignitions for
1279               multi-staged or multi-airstart launches.
1280             </para>
1281           </listitem>
1282           <listitem>
1283             <para>
1284               Delay. This value doesn't perform any checks, instead it
1285               inserts a delay between the time when the other
1286               parameters become true and when the pyro channel is
1287               activated.
1288             </para>
1289           </listitem>
1290           <listitem>
1291             <para>
1292               Flight State. The flight software tracks the flight
1293               through a sequence of states:
1294               <orderedlist>
1295                 <listitem>
1296                   <para>
1297                     Boost. The motor has lit and the rocket is
1298                     accelerating upwards.
1299                   </para>
1300                 </listitem>
1301                 <listitem>
1302                   <para>
1303                     Fast. The motor has burned out and the rocket is
1304                     descellerating, but it is going faster than 200m/s.
1305                   </para>
1306                 </listitem>
1307                 <listitem>
1308                   <para>
1309                     Coast. The rocket is still moving upwards and
1310                     decelerating, but the speed is less than 200m/s.
1311                   </para>
1312                 </listitem>
1313                 <listitem>
1314                   <para>
1315                     Drogue. The rocket has reached apogee and is heading
1316                     back down, but is above the configured Main
1317                     altitude.
1318                   </para>
1319                 </listitem>
1320                 <listitem>
1321                   <para>
1322                     Main. The rocket is still descending, and is below
1323                     the Main altitude
1324                   </para>
1325                 </listitem>
1326                 <listitem>
1327                   <para>
1328                     Landed. The rocket is no longer moving.
1329                   </para>
1330                 </listitem>
1331               </orderedlist>
1332             </para>
1333             <para>
1334               You can select a state to limit when the pyro channel
1335               may activate; note that the check is based on when the
1336               rocket transitions <emphasis>into</emphasis> the state, and so checking for
1337               “greater than Boost” means that the rocket is currently
1338               in boost or some later state.
1339             </para>
1340             <para>
1341               When a motor burns out, the rocket enters either Fast or
1342               Coast state (depending on how fast it is moving). If the
1343               computer detects upwards acceleration again, it will
1344               move back to Boost state.
1345             </para>
1346           </listitem>
1347         </itemizedlist>
1348       </section>
1349     </section>
1350
1351   </chapter>
1352   <chapter>
1353
1354     <title>AltosUI</title>
1355     <para>
1356       The AltosUI program provides a graphical user interface for
1357       interacting with the Altus Metrum product family. AltosUI can
1358       monitor telemetry data, configure devices and many other
1359       tasks. The primary interface window provides a selection of
1360       buttons, one for each major activity in the system.  This chapter
1361       is split into sections, each of which documents one of the tasks
1362       provided from the top-level toolbar.
1363     </para>
1364     <section>
1365       <title>Monitor Flight</title>
1366       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
1367       <para>
1368         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
1369         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
1370         AltosUI will create a window to display telemetry data as
1371         received by the selected TeleDongle device.
1372       </para>
1373       <para>
1374         All telemetry data received are automatically recorded in
1375         suitable log files. The name of the files includes the current
1376         date and rocket serial and flight numbers.
1377       </para>
1378       <para>
1379         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
1380         displayed at the top of the window. You can configure the
1381         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
1382         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
1383         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
1384         that device.
1385       </para>
1386       <para>
1387         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
1388         significant pieces of information about the altimeter providing
1389         the telemetry data stream:
1390       </para>
1391       <itemizedlist>
1392         <listitem>
1393           <para>The configured call-sign</para>
1394         </listitem>
1395         <listitem>
1396           <para>The device serial number</para>
1397         </listitem>
1398         <listitem>
1399           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
1400             times it has flown.
1401           </para>
1402         </listitem>
1403         <listitem>
1404           <para>
1405             The rocket flight state. Each flight passes through several
1406             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
1407             Landed.
1408           </para>
1409         </listitem>
1410         <listitem>
1411           <para>
1412             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
1413             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
1414             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
1415             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
1416             error detection and correction techniques which prevent
1417             incorrect data from being reported.
1418           </para>
1419         </listitem>
1420         <listitem>
1421           <para>
1422             The age of the displayed data, in seconds since the last 
1423             successfully received telemetry packet.  In normal operation
1424             this will stay in the low single digits.  If the number starts
1425             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
1426             link from the flight computer.
1427           </para>
1428         </listitem>
1429       </itemizedlist>
1430       <para>
1431         Finally, the largest portion of the window contains a set of
1432         tabs, each of which contain some information about the rocket.
1433         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
1434         progresses, the selected tab automatically switches to display
1435         data relevant to the current state of the flight. You can select
1436         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
1437         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
1438       </para>
1439       <section>
1440         <title>Launch Pad</title>
1441         <para>
1442           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
1443           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
1444           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
1445           whether the rocket is ready to launch:
1446           <variablelist>
1447             <varlistentry>
1448               <term>Battery Voltage</term>
1449               <listitem>
1450                 <para>
1451                   This indicates whether the Li-Po battery powering the 
1452                   flight computer has sufficient charge to last for
1453                   the duration of the flight. A value of more than
1454                   3.8V is required for a 'GO' status.
1455                 </para>
1456               </listitem>
1457             </varlistentry>
1458             <varlistentry>
1459               <term>Apogee Igniter Voltage</term>
1460               <listitem>
1461                 <para>
1462                   This indicates whether the apogee
1463                   igniter has continuity. If the igniter has a low
1464                   resistance, then the voltage measured here will be close
1465                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1466                   required for a 'GO' status.
1467                 </para>
1468               </listitem>
1469             </varlistentry>
1470             <varlistentry>
1471               <term>Main Igniter Voltage</term>
1472               <listitem>
1473                 <para>
1474                   This indicates whether the main
1475                   igniter has continuity. If the igniter has a low
1476                   resistance, then the voltage measured here will be close
1477                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1478                   required for a 'GO' status.
1479                 </para>
1480               </listitem>
1481             </varlistentry>
1482             <varlistentry>
1483               <term>On-board Data Logging</term>
1484               <listitem>
1485                 <para>
1486                   This indicates whether there is
1487                   space remaining on-board to store flight data for the
1488                   upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
1489                   to erase flights, there may not be any space
1490                   left. Most of our flight computers can store multiple 
1491                   flights, depending on the configured maximum flight log 
1492                   size. TeleMini v1.0 stores only a single flight, so it 
1493                   will need to be
1494                   downloaded and erased after each flight to capture
1495                   data. This only affects on-board flight logging; the
1496                   altimeter will still transmit telemetry and fire
1497                   ejection charges at the proper times even if the flight
1498                   data storage is full.
1499                 </para>
1500               </listitem>
1501             </varlistentry>
1502             <varlistentry>
1503               <term>GPS Locked</term>
1504               <listitem>
1505                 <para>
1506                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether the GPS receiver is
1507                   currently able to compute position information. GPS requires
1508                   at least 4 satellites to compute an accurate position.
1509                 </para>
1510               </listitem>
1511             </varlistentry>
1512             <varlistentry>
1513               <term>GPS Ready</term>
1514               <listitem>
1515                 <para>
1516                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether GPS has reported at least
1517                   10 consecutive positions without losing lock. This ensures
1518                   that the GPS receiver has reliable reception from the
1519                   satellites.
1520                 </para>
1521               </listitem>
1522             </varlistentry>
1523           </variablelist>
1524         </para>
1525         <para>
1526           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
1527           and altitude, averaging many reported positions to improve the
1528           accuracy of the fix.
1529         </para>
1530       </section>
1531       <section>
1532         <title>Ascent</title>
1533         <para>
1534           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
1535           phases. The information displayed here helps monitor the
1536           rocket as it heads towards apogee.
1537         </para>
1538         <para>
1539           The height, speed and acceleration are shown along with the
1540           maximum values for each of them. This allows you to quickly
1541           answer the most commonly asked questions you'll hear during
1542           flight.
1543         </para>
1544         <para>
1545           The current latitude and longitude reported by the GPS are
1546           also shown. Note that under high acceleration, these values
1547           may not get updated as the GPS receiver loses position
1548           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
1549           start reporting position again.
1550         </para>
1551         <para>
1552           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
1553           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
1554           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
1555         </para>
1556       </section>
1557       <section>
1558         <title>Descent</title>
1559         <para>
1560           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
1561           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
1562           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
1563           waiting for the main charge to fire.
1564         </para>
1565         <para>
1566           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
1567           current descent rate is reported along with the current
1568           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
1569           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
1570           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
1571         </para>
1572         <para>
1573           With GPS-equipped flight computers, you can locate the rocket in the
1574           sky using the elevation and bearing information to figure
1575           out where to look. Elevation is in degrees above the
1576           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
1577           north. Range can help figure out how big the rocket will
1578           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
1579           directly under the rocket and can help figure out where the
1580           rocket is likely to land. Note that all of these values are
1581           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
1582           the rocket is over the pad, not over you.
1583         </para>
1584         <para>
1585           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
1586           well, both to monitor the main charge as well as to see what
1587           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
1588           e-matches are designed to retain continuity even after being
1589           fired, and will continue to show as green or return from red to
1590           green after firing.
1591         </para>
1592       </section>
1593       <section>
1594         <title>Landed</title>
1595         <para>
1596           Once the rocket is on the ground, attention switches to
1597           recovery. While the radio signal is often lost once the
1598           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
1599           generally within a short distance of the actual landing location.
1600         </para>
1601         <para>
1602           The last reported GPS position is reported both by
1603           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
1604           the launch pad. The distance should give you a good idea of
1605           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
1606           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
1607           unit and have that compute a track to the landing location.
1608         </para>
1609         <para>
1610           Our flight computers will continue to transmit RDF
1611           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
1612           following the radio signal if necessary. You may need to get 
1613           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
1614           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
1615         </para>
1616         <para>
1617           The maximum height, speed and acceleration reported
1618           during the flight are displayed for your admiring observers.
1619           The accuracy of these immediate values depends on the quality
1620           of your radio link and how many packets were received.  
1621           Recovering the on-board data after flight may yield
1622           more precise results.
1623         </para>
1624         <para>
1625           To get more detailed information about the flight, you can
1626           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
1627           graph window for the current flight.
1628         </para>
1629       </section>
1630       <section>
1631         <title>Site Map</title>
1632         <para>
1633           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
1634           the rocket's position to make it easier for you to locate the
1635           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
1636           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
1637           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
1638           dark blue for main, and black for landed.
1639         </para>
1640         <para>
1641           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
1642           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
1643           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
1644         </para>
1645         <para>
1646           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
1647           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
1648           the rocket's path will be traced on a dark gray background
1649           instead.
1650         </para>
1651         <para>
1652           You can pre-load images for your favorite launch sites
1653           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
1654         </para>
1655       </section>
1656     </section>
1657     <section>
1658       <title>Save Flight Data</title>
1659       <para>
1660         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
1661         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
1662         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
1663         such, it provides a more complete and precise record of the
1664         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
1665         flash memory and write it to disk. 
1666       </para>
1667       <para>
1668         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1669         connected flight computers and TeleDongle devices. If you select a
1670         flight computer, the flight data will be downloaded from that
1671         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1672         will be downloaded from a flight computer over radio link via the 
1673         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1674         Over The Radio Link for more information.
1675       </para>
1676       <para>
1677         After the device has been selected, a dialog showing the
1678         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1679         select which flights to download and which to delete. With
1680         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1681         for the space they consume to be reused by another
1682         flight. This prevents accidentally losing flight data
1683         if you neglect to download data before flying again. Note that
1684         if there is no more space available in the device, then no
1685         data will be recorded during the next flight.
1686       </para>
1687       <para>
1688         The file name for each flight log is computed automatically
1689         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1690         flight number information.
1691       </para>
1692     </section>
1693     <section>
1694       <title>Replay Flight</title>
1695       <para>
1696         Select this button and you are prompted to select a flight
1697         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1698         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1699         flash memory.
1700       </para>
1701       <para>
1702         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1703         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1704         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1705       </para>
1706     </section>
1707     <section>
1708       <title>Graph Data</title>
1709       <para>
1710         Select this button and you are prompted to select a flight
1711         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1712         .eeprom file containing flight data saved from
1713         flash memory.
1714       </para>
1715       <para>
1716         Once a flight record is selected, a window with multiple tabs is
1717         opened.
1718         <variablelist>
1719           <varlistentry>
1720             <term>Flight Graph</term>
1721             <listitem>
1722               <para>
1723                 By default, the graph contains acceleration (blue),
1724                 velocity (green) and altitude (red).
1725               </para>
1726             </listitem>
1727           </varlistentry>
1728           <varlistentry>
1729             <term>Configure Graph</term>
1730             <listitem>
1731               <para>
1732                 This selects which graph elements to show, and, at the
1733                 very bottom, lets you switch between metric and
1734                 imperial units
1735               </para>
1736             </listitem>
1737           </varlistentry>
1738           <varlistentry>
1739             <term>Flight Statistics</term>
1740             <listitem>
1741               <para>
1742                 Shows overall data computed from the flight.
1743               </para>
1744             </listitem>
1745           </varlistentry>
1746           <varlistentry>
1747             <term>Map</term>
1748             <listitem>
1749               <para>
1750                 Shows a satellite image of the flight area overlaid
1751                 with the path of the flight. The red concentric
1752                 circles mark the launch pad, the black concentric
1753                 circles mark the landing location.
1754               </para>
1755             </listitem>
1756           </varlistentry>
1757         </variablelist>
1758       </para>
1759       <para>
1760         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1761         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1762         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1763         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1764         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1765         you the option save or print the plot.
1766       </para>
1767       <para>
1768         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1769         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1770         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1771       </para>
1772     </section>
1773     <section>
1774       <title>Export Data</title>
1775       <para>
1776         This tool takes the raw data files and makes them available for
1777         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1778         select a flight data file, which can be either a .eeprom or .telem.
1779         The .eeprom files contain higher resolution and more continuous data, 
1780         while .telem files contain receiver signal strength information.  
1781         Next, a second dialog appears which is used to select
1782         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1783         between CSV and KML file formats.
1784       </para>
1785       <section>
1786         <title>Comma Separated Value Format</title>
1787         <para>
1788           This is a text file containing the data in a form suitable for
1789           import into a spreadsheet or other external data analysis
1790           tool. The first few lines of the file contain the version and
1791           configuration information from the altimeter, then
1792           there is a single header line which labels all of the
1793           fields. All of these lines start with a '#' character which
1794           many tools can be configured to skip over.
1795         </para>
1796         <para>
1797           The remaining lines of the file contain the data, with each
1798           field separated by a comma and at least one space. All of
1799           the sensor values are converted to standard units, with the
1800           barometric data reported in both pressure, altitude and
1801           height above pad units.
1802         </para>
1803       </section>
1804       <section>
1805         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1806         <para>
1807           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1808           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1809           see the whole flight path in 3D.
1810         </para>
1811       </section>
1812     </section>
1813     <section>
1814       <title>Configure Altimeter</title>
1815       <para>
1816         Select this button and then select either an altimeter or
1817         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1818         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1819       </para>
1820       <para>
1821         The first few lines of the dialog provide information about the
1822         connected device, including the product name,
1823         software version and hardware serial number. Below that are the
1824         individual configuration entries.
1825       </para>
1826       <para>
1827         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1828       </para>
1829       <variablelist>
1830         <varlistentry>
1831           <term>Save</term>
1832           <listitem>
1833             <para>
1834               This writes any changes to the
1835               configuration parameter block in flash memory. If you don't
1836               press this button, any changes you make will be lost.
1837             </para>
1838           </listitem>
1839         </varlistentry>
1840         <varlistentry>
1841           <term>Reset</term>
1842           <listitem>
1843             <para>
1844               This resets the dialog to the most recently saved values,
1845               erasing any changes you have made.
1846             </para>
1847           </listitem>
1848         </varlistentry>
1849         <varlistentry>
1850           <term>Reboot</term>
1851           <listitem>
1852             <para>
1853               This reboots the device. Use this to
1854               switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1855               oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1856               are really saved.
1857             </para>
1858           </listitem>
1859         </varlistentry>
1860         <varlistentry>
1861           <term>Close</term>
1862           <listitem>
1863             <para>
1864               This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1865               lost.
1866             </para>
1867           </listitem>
1868         </varlistentry>
1869       </variablelist>
1870       <para>
1871         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1872       </para>
1873       <section>
1874         <title>Main Deploy Altitude</title>
1875         <para>
1876           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1877           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1878           some common values, but you can edit the text directly and
1879           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1880           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1881           after the apogee charge fires.
1882         </para>
1883       </section>
1884       <section>
1885         <title>Apogee Delay</title>
1886         <para>
1887           When flying redundant electronics, it's often important to
1888           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1889           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1890           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1891           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1892           charge a certain number of seconds after apogee has been
1893           detected.
1894         </para>
1895       </section>
1896       <section>
1897         <title>Radio Frequency</title>
1898         <para>
1899           This configures which of the frequencies to use for both
1900           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1901           value via packet command mode, the TeleDongle frequency will
1902           also be automatically reconfigured to match so that
1903           communication will continue afterwards.
1904         </para>
1905       </section>
1906       <section>
1907         <title>RF Calibration</title>
1908         <para>
1909           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1910           factory to ensure that they transmit and receive on the
1911           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1912           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1913           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1914           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1915           you must reprogram the unit completely.
1916         </para>
1917       </section>
1918       <section>
1919         <title>Telemetry/RDF/APRS Enable</title>
1920         <para>
1921           Enables the radio for transmission during flight. When
1922           disabled, the radio will not transmit anything during flight
1923           at all.
1924         </para>
1925       </section>
1926       <section>
1927         <title>APRS Interval</title>
1928         <para>
1929           How often to transmit GPS information via APRS. This option
1930           is available on TeleMetrum v2 and TeleMega
1931           boards. TeleMetrum v1 boards cannot transmit APRS
1932           packets. Note that a single APRS packet takes nearly a full
1933           second to transmit, so enabling this option will prevent
1934           sending any other telemetry during that time.
1935         </para>
1936       </section>
1937       <section>
1938         <title>Callsign</title>
1939         <para>
1940           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1941           as needed to conform to your local radio regulations.
1942         </para>
1943       </section>
1944       <section>
1945         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1946         <para>
1947           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1948           log. The available space will be divided into chunks of this
1949           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1950           a larger value will record data from longer flights.
1951         </para>
1952       </section>
1953       <section>
1954         <title>Ignite Mode</title>
1955         <para>
1956           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1957           were originally designed as dual-deploy flight
1958           computers. This configuration parameter allows the two
1959           channels to be used in different configurations.
1960         </para>
1961           <variablelist>
1962             <varlistentry>
1963               <term>Dual Deploy</term>
1964               <listitem>
1965                 <para>
1966                   This is the usual mode of operation; the
1967                   'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1968                   channel at the height above ground specified by the
1969                   'Main Deploy Altitude' during descent.
1970                 </para>
1971               </listitem>
1972             </varlistentry>
1973             <varlistentry>
1974               <term>Redundant Apogee</term>
1975               <listitem>
1976                 <para>
1977                   This fires both channels at
1978                   apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1979                   delay by the 'main' channel.
1980                 </para>
1981               </listitem>
1982             </varlistentry>
1983             <varlistentry>
1984               <term>Redundant Main</term>
1985               <listitem>
1986                 <para>
1987                   This fires both channels at the
1988                   height above ground specified by the Main Deploy
1989                   Altitude setting during descent. The 'apogee'
1990                   channel is fired first, followed after a two second
1991                   delay by the 'main' channel.
1992                 </para>
1993               </listitem>
1994             </varlistentry>
1995         </variablelist>
1996       </section>
1997       <section>
1998         <title>Pad Orientation</title>
1999         <para>
2000           Because they include accelerometers, TeleMetrum and
2001           TeleMega are sensitive to the orientation of the board. By
2002           default, they expect the antenna end to point forward. This
2003           parameter allows that default to be changed, permitting the
2004           board to be mounted with the antenna pointing aft instead.
2005         </para>
2006         <variablelist>
2007           <varlistentry>
2008             <term>Antenna Up</term>
2009             <listitem>
2010               <para>
2011                 In this mode, the antenna end of the
2012                 flight computer must point forward, in line with the
2013                 expected flight path.
2014               </para>
2015             </listitem>
2016           </varlistentry>
2017           <varlistentry>
2018             <term>Antenna Down</term>
2019             <listitem>
2020               <para>
2021                 In this mode, the antenna end of the
2022                 flight computer must point aft, in line with the
2023                 expected flight path.
2024               </para>
2025             </listitem>
2026           </varlistentry>
2027         </variablelist>
2028       </section>
2029       <section>
2030         <title>Configure Pyro Channels</title>
2031         <para>
2032           This opens a separate window to configure the additional
2033           pyro channels available on TeleMega.  One column is
2034           presented for each channel. Each row represents a single
2035           parameter, if enabled the parameter must meet the specified
2036           test for the pyro channel to be fired. See the Pyro Channels
2037           section in the System Operation chapter above for a
2038           description of these parameters.
2039         </para>
2040         <para>
2041           Select conditions and set the related value; the pyro
2042           channel will be activated when <emphasis>all</emphasis> of the
2043           conditions are met. Each pyro channel has a separate set of
2044           configuration values, so you can use different values for
2045           the same condition with different channels.
2046         </para>
2047         <para>
2048           Once you have selected the appropriate configuration for all
2049           of the necessary pyro channels, you can save the pyro
2050           configuration along with the rest of the flight computer
2051           configuration by pressing the 'Save' button in the main
2052           Configure Flight Computer window.
2053         </para>
2054       </section>
2055     </section>
2056     <section>
2057       <title>Configure AltosUI</title>
2058       <para>
2059         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
2060       </para>
2061       <section>
2062         <title>Voice Settings</title>
2063         <para>
2064           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
2065           can keep your eyes on the sky and still get information about
2066           the current flight status. However, sometimes you don't want
2067           to hear them.
2068         </para>
2069         <itemizedlist>
2070           <listitem>
2071             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
2072           </listitem>
2073           <listitem>
2074             <para>
2075               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
2076               that the audio system is working and the volume settings
2077               are reasonable
2078             </para>
2079           </listitem>
2080         </itemizedlist>
2081       </section>
2082       <section>
2083         <title>Log Directory</title>
2084         <para>
2085           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
2086           data to this directory. This directory is also used as the
2087           staring point when selecting data files for display or export.
2088         </para>
2089         <para>
2090           Click on the directory name to bring up a directory choosing
2091           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
2092           change where AltosUI reads and writes data files.
2093         </para>
2094       </section>
2095       <section>
2096         <title>Callsign</title>
2097         <para>
2098           This value is transmitted in each command packet sent from 
2099           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
2100           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
2101           is included in all telemetry packets.  Configure this
2102           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
2103           your local radio regulations.
2104         </para>
2105         <para>
2106           Note that to successfully command a flight computer over the radio
2107           (to configure the altimeter, monitor idle, or fire pyro charges), 
2108           the callsign configured here must exactly match the callsign
2109           configured in the flight computer.  This matching is case 
2110           sensitive.
2111         </para>
2112       </section>
2113       <section>
2114         <title>Imperial Units</title>
2115         <para>
2116           This switches between metric units (meters) and imperial
2117           units (feet and miles). This affects the display of values
2118           use during flight monitoring, configuration, data graphing
2119           and all of the voice announcements. It does not change the
2120           units used when exporting to CSV files, those are always
2121           produced in metric units.
2122         </para>
2123       </section>
2124       <section>
2125         <title>Font Size</title>
2126         <para>
2127           Selects the set of fonts used in the flight monitor
2128           window. Choose between the small, medium and large sets.
2129         </para>
2130       </section>
2131       <section>
2132         <title>Serial Debug</title>
2133         <para>
2134           This causes all communication with a connected device to be
2135           dumped to the console from which AltosUI was started. If
2136           you've started it from an icon or menu entry, the output
2137           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
2138           various serial communication issues.
2139         </para>
2140       </section>
2141       <section>
2142         <title>Manage Frequencies</title>
2143         <para>
2144           This brings up a dialog where you can configure the set of
2145           frequencies shown in the various frequency menus. You can
2146           add as many as you like, or even reconfigure the default
2147           set. Changing this list does not affect the frequency
2148           settings of any devices, it only changes the set of
2149           frequencies shown in the menus.
2150         </para>
2151       </section>
2152     </section>
2153     <section>
2154       <title>Configure Groundstation</title>
2155       <para>
2156         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
2157       </para>
2158       <para>
2159         The first few lines of the dialog provide information about the
2160         connected device, including the product name,
2161         software version and hardware serial number. Below that are the
2162         individual configuration entries.
2163       </para>
2164       <para>
2165         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
2166         data, the settings here are recorded on the local machine in
2167         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
2168         another machine, or using a different user account on the same
2169         machine will cause settings made here to have no effect.
2170       </para>
2171       <para>
2172         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
2173       </para>
2174       <variablelist>
2175         <varlistentry>
2176           <term>Save</term>
2177           <listitem>
2178             <para>
2179               This writes any changes to the
2180               local Java preferences file. If you don't
2181               press this button, any changes you make will be lost.
2182             </para>
2183           </listitem>
2184         </varlistentry>
2185         <varlistentry>
2186           <term>Reset</term>
2187           <listitem>
2188             <para>
2189               This resets the dialog to the most recently saved values,
2190               erasing any changes you have made.
2191             </para>
2192           </listitem>
2193         </varlistentry>
2194         <varlistentry>
2195           <term>Close</term>
2196           <listitem>
2197             <para>
2198               This closes the dialog. Any unsaved changes will be
2199               lost.
2200             </para>
2201           </listitem>
2202         </varlistentry>
2203       </variablelist>
2204       <para>
2205         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
2206       </para>
2207       <section>
2208         <title>Frequency</title>
2209         <para>
2210           This configures the frequency to use for both telemetry and
2211           packet command mode. Set this before starting any operation
2212           involving packet command mode so that it will use the right
2213           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
2214           change the frequency, and that menu also sets the same Java
2215           preference value used here.
2216         </para>
2217       </section>
2218       <section>
2219         <title>Radio Calibration</title>
2220         <para>
2221           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
2222           factory to ensure that they transmit and receive on the
2223           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
2224           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
2225           shows the current value and doesn't allow any changes.
2226         </para>
2227       </section>
2228     </section>
2229     <section>
2230       <title>Flash Image</title>
2231       <para>
2232         This reprograms Altus Metrum devices with new
2233         firmware. TeleMetrum v1.x, TeleDongle, TeleMini and TeleBT are
2234         all reprogrammed by using another similar unit as a
2235         programming dongle (pair programming). TeleMega, TeleMetrum v2
2236         and EasyMini are all programmed directly over their USB ports
2237         (self programming).  Please read the directions for flashing
2238         devices in the Updating Device Firmware chapter below.
2239       </para>
2240       <para>
2241         For “self programming”, connect USB to the device to be
2242         programmed and push the 'Flash Image' button. That will
2243         present a dialog box listing all of the connected
2244         devices. Carefully select the device to be programmed.
2245       </para>
2246       <para>
2247         For “pair programming”, once you have the programmer and
2248         target devices connected, push the 'Flash Image' button. That
2249         will present a dialog box listing all of the connected
2250         devices. Carefully select the programmer device, not the
2251         device to be programmed.
2252       </para>
2253       <para>
2254         Next, select the image to flash to the device. These are named
2255         with the product name and firmware version. The file selector
2256         will start in the directory containing the firmware included
2257         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
2258         the desired firmware if it isn't there.
2259       </para>
2260       <para>
2261         Next, a small dialog containing the device serial number and
2262         RF calibration values should appear. If these values are
2263         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
2264         enter the correct values here.
2265       </para>
2266       <para>
2267         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
2268         programming process.
2269       </para>
2270       <para>
2271         When programming is complete, the target device will
2272         reboot. Note that if a pair programmed target device is
2273         connected via USB, you will have to unplug it and then plug it
2274         back in for the USB connection to reset so that you can
2275         communicate with the device again.
2276       </para>
2277     </section>
2278     <section>
2279       <title>Fire Igniter</title>
2280       <para>
2281         This activates the igniter circuits in the flight computer to help 
2282         test recovery systems deployment. Because this command can operate
2283         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
2284         for flight and then test the recovery system without needing
2285         to snake wires inside the air-frame.
2286       </para>
2287       <para>
2288         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
2289         selection dialog. Pick the desired device. This brings up another 
2290         window which shows the current continuity test status for both 
2291         apogee and main charges.
2292       </para>
2293       <para>
2294         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
2295         'Arm' button.
2296       </para>
2297       <para>
2298         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
2299         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
2300         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
2301         will deactivate, at which point you start over again at
2302         selecting the desired igniter.
2303       </para>
2304     </section>
2305     <section>
2306       <title>Scan Channels</title>
2307       <para>
2308         This listens for telemetry packets on all of the configured
2309         frequencies, displaying information about each device it
2310         receives a packet from. You can select which of the three
2311         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
2312         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
2313         firmware.
2314       </para>
2315     </section>
2316     <section>
2317       <title>Load Maps</title>
2318       <para>
2319         Before heading out to a new launch site, you can use this to
2320         load satellite images in case you don't have internet
2321         connectivity at the site. This loads a fairly large area
2322         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
2323       </para>
2324       <para>
2325         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
2326         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
2327         and name of the site. The contents of this list are actually
2328         downloaded from our server at run-time, so as new sites are sent 
2329         in, they'll get automatically added to this list.
2330       </para>
2331       <para>
2332         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
2333       </para>
2334       <para>
2335         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
2336         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
2337         once, so if you load more than one launch site, you may get
2338         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
2339         of sending data to you. Try again later.
2340       </para>
2341     </section>
2342     <section>
2343       <title>Monitor Idle</title>
2344       <para>
2345         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
2346         except it works with the altimeter in “idle” mode by sending
2347         query commands to discover the current state rather than
2348         listening for telemetry packets. Because this uses command
2349         mode, it needs to have the TeleDongle and flight computer
2350         callsigns match exactly. If you can receive telemetry, but
2351         cannot manage to run Monitor Idle, then it's very likely that
2352         your callsigns are different in some way.
2353       </para>
2354     </section>
2355   </chapter>
2356   <chapter>
2357     <title>AltosDroid</title>
2358     <para>
2359       AltosDroid provides the same flight monitoring capabilities as
2360       AltosUI, but runs on Android devices and is designed to connect
2361       to a TeleBT receiver over Bluetooth™. AltosDroid monitors
2362       telemetry data, logging it to internal storage in the Android
2363       device, and presents that data in a UI the same way the 'Monitor
2364       Flight' window does in AltosUI.
2365     </para>
2366     <para>
2367       This manual will explain how to configure AltosDroid, connect
2368       to TeleBT, operate the flight monitoring interface and describe
2369       what the displayed data means.
2370     </para>
2371     <section>
2372       <title>Installing AltosDroid</title>
2373       <para>
2374         AltosDroid is included in the Google Play store. To install
2375         it on your Android device, open open the Google Play Store
2376         application and search for “altosdroid”. Make sure you don't
2377         have a space between “altos” and “droid” or you probably won't
2378         find what you want. That should bring you to the right page
2379         from which you can download and install the application.
2380       </para>
2381     </section>
2382     <section>
2383       <title>Connecting to TeleBT</title>
2384       <para>
2385         Press the Android 'Menu' button or soft-key to see the
2386         configuration options available. Select the 'Connect a device'
2387         option and then the 'Scan for devices' entry at the bottom to
2388         look for your TeleBT device. Select your device, and when it
2389         asks for the code, enter '1234'.
2390       </para>
2391       <para>
2392         Subsequent connections will not require you to enter that
2393         code, and your 'paired' device will appear in the list without
2394         scanning.
2395       </para>
2396     </section>
2397     <section>
2398       <title>Configuring AltosDroid</title>
2399       <para>
2400         The only configuration option available for AltosDroid is
2401         which frequency to listen on. Press the Android 'Menu' button
2402         or soft-key and pick the 'Select radio frequency' entry. That
2403         brings up a menu of pre-set radio frequencies; pick the one
2404         which matches your altimeter.
2405       </para>
2406     </section>
2407     <section>
2408       <title>AltosDroid Flight Monitoring</title>
2409       <para>
2410         AltosDroid is designed to mimic the AltosUI flight monitoring
2411         display, providing separate tabs for each stage of your rocket
2412         flight along with a tab containing a map of the local area
2413         with icons marking the current location of the altimeter and
2414         the Android device.
2415       </para>
2416       <section>
2417         <title>Pad</title>
2418         <para>
2419           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
2420           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
2421           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
2422           whether the rocket is ready to launch:
2423           <variablelist>
2424             <varlistentry>
2425               <term>Battery Voltage</term>
2426               <listitem>
2427                 <para>
2428                   This indicates whether the Li-Po battery
2429                   powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
2430                   the duration of the flight. A value of more than
2431                   3.8V is required for a 'GO' status.
2432                 </para>
2433               </listitem>
2434             </varlistentry>
2435             <varlistentry>
2436               <term>Apogee Igniter Voltage</term>
2437               <listitem>
2438                 <para>
2439                   This indicates whether the apogee
2440                   igniter has continuity. If the igniter has a low
2441                   resistance, then the voltage measured here will be close
2442                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2443                   required for a 'GO' status.
2444                 </para>
2445               </listitem>
2446             </varlistentry>
2447             <varlistentry>
2448               <term>Main Igniter Voltage</term>
2449               <listitem>
2450                 <para>
2451                   This indicates whether the main
2452                   igniter has continuity. If the igniter has a low
2453                   resistance, then the voltage measured here will be close
2454                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2455                   required for a 'GO' status.
2456                 </para>
2457               </listitem>
2458             </varlistentry>
2459             <varlistentry>
2460               <term>On-board Data Logging</term>
2461               <listitem>
2462                 <para>
2463                   This indicates whether there is
2464                   space remaining on-board to store flight data for the
2465                   upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
2466                   to erase flights, there may not be any space
2467                   left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
2468                   on the configured maximum flight log size. TeleMini
2469                   stores only a single flight, so it will need to be
2470                   downloaded and erased after each flight to capture
2471                   data. This only affects on-board flight logging; the
2472                   altimeter will still transmit telemetry and fire
2473                   ejection charges at the proper times.
2474                 </para>
2475               </listitem>
2476             </varlistentry>
2477             <varlistentry>
2478               <term>GPS Locked</term>
2479               <listitem>
2480                 <para>
2481                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether the GPS receiver is
2482                   currently able to compute position information. GPS requires
2483                   at least 4 satellites to compute an accurate position.
2484                 </para>
2485               </listitem>
2486             </varlistentry>
2487             <varlistentry>
2488               <term>GPS Ready</term>
2489               <listitem>
2490                 <para>
2491                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether GPS has reported at least
2492                   10 consecutive positions without losing lock. This ensures
2493                   that the GPS receiver has reliable reception from the
2494                   satellites.
2495                 </para>
2496               </listitem>
2497             </varlistentry>
2498           </variablelist>
2499         </para>
2500         <para>
2501           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
2502           and altitude, averaging many reported positions to improve the
2503           accuracy of the fix.
2504         </para>
2505       </section>
2506     </section>
2507     <section>
2508       <title>Downloading Flight Logs</title>
2509       <para>
2510         AltosDroid always saves every bit of telemetry data it
2511         receives. To download that to a computer for use with AltosUI,
2512         simply remove the SD card from your Android device, or connect
2513         your device to your computer's USB port and browse the files
2514         on that device. You will find '.telem' files in the TeleMetrum
2515         directory that will work with AltosUI directly.
2516       </para>
2517     </section>
2518   </chapter>
2519   <chapter>
2520     <title>Using Altus Metrum Products</title>
2521     <section>
2522       <title>Being Legal</title>
2523       <para>
2524         First off, in the US, you need an <ulink url="http://www.altusmetrum.org/Radio/">amateur radio license</ulink> or
2525         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
2526         of our products.
2527       </para>
2528       </section>
2529       <section>
2530         <title>In the Rocket</title>
2531         <para>
2532           In the rocket itself, you just need a <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMetrum/">TeleMetrum</ulink> or
2533           <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMini/">TeleMini</ulink> board and
2534           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
2535           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
2536           run a TeleMetrum for hours.
2537           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
2538           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
2539         </para>
2540         <para>
2541           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
2542           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
2543           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
2544           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
2545           elsewhere in the rocket.
2546         </para>
2547       </section>
2548       <section>
2549         <title>On the Ground</title>
2550         <para>
2551           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
2552           feed-line connected to one of our <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleDongle/">TeleDongle</ulink> units.  If possible, use an SMA to BNC 
2553         adapter instead of feedline between the antenna feedpoint and 
2554         TeleDongle, as this will give you the best performance.  The
2555           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
2556           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
2557           does not require special device drivers... just plug it in.
2558         </para>
2559         <para>
2560           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
2561           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
2562           for Linux which can perform most of the same tasks.
2563         </para>
2564         <para>
2565           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
2566           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
2567           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
2568           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
2569           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
2570           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
2571         </para>
2572         <para>
2573           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
2574           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
2575           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
2576           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
2577         </para>
2578         <para>
2579           You may also enjoy having a ham radio “HT” that covers the 70cm band... you
2580           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
2581           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
2582           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
2583           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
2584           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
2585           currently uses a Yaesu VX-7R, Bdale has a Baofung UV-5R
2586           which isn't as nice, but was a whole lot cheaper.
2587         </para>
2588         <para>
2589           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
2590           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2591             <listitem>
2592               <para>
2593               an antenna and feed-line or adapter
2594               </para>
2595             </listitem>
2596             <listitem>
2597               <para>
2598               a TeleDongle
2599               </para>
2600             </listitem>
2601             <listitem>
2602               <para>
2603               a notebook computer
2604               </para>
2605             </listitem>
2606             <listitem>
2607               <para>
2608               optionally, a hand-held GPS receiver
2609               </para>
2610             </listitem>
2611             <listitem>
2612               <para>
2613               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
2614               </para>
2615             </listitem>
2616           </orderedlist>
2617         </para>
2618         <para>
2619           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
2620           direction finding rockets are from
2621           <ulink url="http://www.arrowantennas.com/" >
2622             Arrow Antennas.
2623           </ulink>
2624           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
2625           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 
2626           70cm HT.  TeleDongle and an SMA to BNC adapter fit perfectly
2627           between the driven element and reflector of Arrow antennas.
2628         </para>
2629       </section>
2630       <section>
2631         <title>Data Analysis</title>
2632         <para>
2633           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
2634           telemetry received during the flight itself, and the more
2635           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
2636           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
2637           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
2638           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
2639           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
2640           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
2641           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
2642           in two or three dimensions!
2643         </para>
2644         <para>
2645           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
2646           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
2647           a web browser.
2648         </para>
2649       </section>
2650       <section>
2651         <title>Future Plans</title>
2652         <para>
2653           In the future, we intend to offer “companion boards” for the rocket 
2654           that will plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide 
2655           more pyro channels, and so forth.  
2656         </para>
2657         <para>
2658           Also under design is a new flight computer with more sensors, more
2659           pyro channels, and a more powerful radio system designed for use
2660           in multi-stage, complex, and extreme altitude projects.
2661         </para>
2662         <para>
2663           We are also working on alternatives to TeleDongle.  One is a
2664           a stand-alone, hand-held ground terminal that will allow monitoring 
2665           the rocket's status, collecting data during flight, and logging data 
2666           after flight without the need for a notebook computer on the
2667           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most 
2668           notebook screens in direct sunlight, we think this will be a great 
2669           thing to have.  We are also working on a TeleDongle variant with
2670           Bluetooth™ that will work with Android phones and tablets.
2671         </para>
2672         <para>
2673           Because all of our work is open, both the hardware designs and the 
2674           software, if you have some great idea for an addition to the current 
2675           Altus Metrum family, feel free to dive in and help!  Or let us know 
2676           what you'd like to see that we aren't already working on, and maybe 
2677           we'll get excited about it too...
2678         </para>
2679         <para>
2680           Watch our 
2681           <ulink url="http://altusmetrum.org/">web site</ulink> for more news 
2682           and information as our family of products evolves!
2683         </para>
2684     </section>
2685   </chapter>
2686   <chapter>
2687     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
2688     <para>
2689       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
2690       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
2691       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
2692       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
2693       products into the rocket air-frame, including how to safely and
2694       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
2695     </para>
2696     <section>
2697       <title>Mounting the Altimeter</title>
2698       <para>
2699         The first consideration is to ensure that the altimeter is
2700         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
2701         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
2702         and cannot cause any electrical issues on the board. For
2703         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16 inch balsa to fit
2704         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
2705         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
2706         balsa and into the underlying material.
2707       </para>
2708       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2709         <listitem>
2710           <para>
2711             Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
2712             acceleration so that the accelerometer can accurately
2713             capture data during the flight.
2714           </para>
2715         </listitem>
2716         <listitem>
2717           <para>
2718             Watch for any metal touching components on the
2719             board. Shorting out connections on the bottom of the board
2720             can cause the altimeter to fail during flight.
2721           </para>
2722         </listitem>
2723       </orderedlist>
2724     </section>
2725     <section>
2726       <title>Dealing with the Antenna</title>
2727       <para>
2728         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
2729         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
2730         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
2731         cutting it will change the resonant frequency and/or
2732         impedance, making it a less efficient radiator and thus
2733         reducing the range of the telemetry signal.
2734       </para>
2735       <para>
2736         Keeping metal away from the antenna will provide better range
2737         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
2738         entirely possible to isolate the antenna from metal
2739         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
2740         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
2741         like this around the antenna, the lower the range.
2742       </para>
2743       <para>
2744         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
2745         with conducting material. Carbon fiber is the most common
2746         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
2747         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
2748         range. Metallic flake paint is another effective shielding
2749         material which is to be avoided around any antennas.
2750       </para>
2751       <para>
2752         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
2753         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
2754         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
2755         under acceleration. If there are metal rods, keep the
2756         antenna as far away as possible.
2757       </para>
2758       <para>
2759         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
2760         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
2761         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
2762         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
2763         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
2764         bit better in that the antenna is known to stay straight and
2765         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
2766         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
2767         consuming very little space.
2768       </para>
2769       <para>
2770         If you need to place the antenna at a distance from the
2771         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
2772         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
2773         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
2774         manual.
2775       </para>
2776     </section>
2777     <section>
2778       <title>Preserving GPS Reception</title>
2779       <para>
2780         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
2781         sensitive and normally have no trouble tracking enough
2782         satellites to provide accurate position information for
2783         recovering the rocket. However, there are many ways to
2784         attenuate the GPS signal.
2785       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2786         <listitem>
2787           <para>
2788             Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
2789             tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
2790             GPS signal. We've never heard of anyone successfully
2791             receiving GPS from inside these materials.
2792           </para>
2793         </listitem>
2794         <listitem>
2795           <para>
2796             Metal components near the GPS patch antenna. These will
2797             de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
2798             away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
2799             antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
2800             antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
2801             wires and metal out from above the patch antenna.
2802           </para>
2803         </listitem>
2804       </orderedlist>
2805       </para>
2806     </section>
2807     <section>
2808       <title>Radio Frequency Interference</title>
2809       <para>
2810         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
2811         high-frequency clocks that spray radio interference across a
2812         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
2813         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
2814       </para>
2815       <para>
2816         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
2817         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
2818         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
2819         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
2820         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
2821       </para>
2822       <para>
2823         Voltages are induced when radio frequency energy is
2824         transmitted from one circuit to another. Here are things that
2825         influence the induced voltage and current:
2826       </para>
2827       <itemizedlist>
2828         <listitem>
2829           <para>
2830             Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
2831             further apart will reduce RFI.
2832           </para>
2833         </listitem>
2834         <listitem>
2835           <para>
2836           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
2837           wires run parallel to one another, the larger the amount of
2838           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
2839           RFI.
2840           </para>
2841         </listitem>
2842         <listitem>
2843           <para>
2844           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
2845           distance from the transmitter will get the same amount of
2846           induced energy which will then cancel out. Any time you have
2847           a wire pair running together, twist the pair together to
2848           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
2849           includes battery leads, switch hookups and igniter
2850           circuits.
2851           </para>
2852         </listitem>
2853         <listitem>
2854           <para>
2855           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
2856           in the environment and avoid having wire lengths near a
2857           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
2858           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
2859           simple ratio of that length; essentially any multiple of ¼
2860           of the wavelength (17.5cm).
2861           </para>
2862         </listitem>
2863       </itemizedlist>
2864     </section>
2865     <section>
2866       <title>The Barometric Sensor</title>
2867       <para>
2868         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
2869         sensor, essentially measuring the amount of air above the
2870         rocket to figure out how high it is. A large number of
2871         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
2872         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
2873         used to compute the height above the pad.
2874       </para>
2875       <para>
2876         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
2877         containing the altimeter must be vented outside the
2878         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
2879         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
2880         decreasing pressure.
2881       </para>
2882       <para>
2883         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
2884         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
2885         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
2886         which contains ejection charges or motors.
2887       </para>
2888     </section>
2889     <section>
2890       <title>Ground Testing</title>
2891       <para>
2892         The most important aspect of any installation is careful
2893         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
2894         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
2895         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
2896         failure.
2897       </para>
2898       <para>
2899         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
2900         without any BP and turning on all of the electronics in flight
2901         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
2902         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
2903         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
2904         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
2905         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
2906         BP charges!
2907       </para>
2908       <para>
2909         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
2910         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
2911         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
2912         interface through a TeleDongle to command each charge to
2913         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
2914         the air-frame and deploy the recovery system.
2915       </para>
2916     </section>
2917   </chapter>
2918   <chapter>
2919     <title>Updating Device Firmware</title>
2920     <para>
2921       TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini are all programmed directly
2922       over their USB connectors (self programming). TeleMetrum v1, TeleMini and
2923       TeleDongle are all programmed by using another device as a
2924       programmer (pair programming). It's important to recognize which
2925       kind of devices you have before trying to reprogram them.
2926     </para>
2927     <para>
2928       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
2929       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
2930       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
2931       station versions typically work fine with older firmware versions,
2932       so you don't need to update your devices just to try out new
2933       software features.  You can always download the most recent
2934       version from <ulink url="http://www.altusmetrum.org/AltOS/"/>.
2935     </para>
2936     <para>
2937       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
2938     </para>
2939     <para>
2940       Self-programmable devices (TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini)
2941       are reprogrammed by connecting them to your computer over USB
2942     </para>
2943     <section>
2944       <title>
2945         Updating TeleMega, TeleMetrum v2 or EasyMini Firmware
2946       </title>
2947       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2948         <listitem>
2949           <para>
2950             Attach a battery and power switch to the target
2951             device. Power up the device.
2952           </para>
2953         </listitem>
2954         <listitem>
2955           <para>
2956             Using a Micro USB cable, connect the target device to your
2957             computer's USB socket.
2958           </para>
2959         </listitem>
2960         <listitem>
2961           <para>
2962             Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2963           </para>
2964         </listitem>
2965         <listitem>
2966           <para>
2967             Select the target device in the Device Selection dialog.
2968           </para>
2969         </listitem>
2970         <listitem>
2971           <para>
2972             Select the image you want to flash to the device, which
2973             should have a name in the form
2974             &lt;product&gt;-v&lt;product-version&gt;-&lt;software-version&gt;.ihx, such
2975             as TeleMega-v1.0-1.3.0.ihx.
2976           </para>
2977         </listitem>
2978         <listitem>
2979           <para>
2980             Make sure the configuration parameters are reasonable
2981             looking. If the serial number and/or RF configuration
2982             values aren't right, you'll need to change them.
2983           </para>
2984         </listitem>
2985         <listitem>
2986           <para>
2987             Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2988             the device with new firmware, showing a progress bar.
2989           </para>
2990         </listitem>
2991         <listitem>
2992           <para>
2993             Verify that the device is working by using the 'Configure
2994             Altimeter' item to check over the configuration.
2995           </para>
2996         </listitem>
2997       </orderedlist>
2998       <section>
2999         <title>Recovering From Self-Flashing Failure</title>
3000         <para>
3001           If the firmware loading fails, it can leave the device
3002           unable to boot. Not to worry, you can force the device to
3003           start the boot loader instead, which will let you try to
3004           flash the device again.
3005         </para>
3006         <para>
3007           On each device, connecting two pins from one of the exposed
3008           connectors will force the boot loader to start, even if the
3009           regular operating system has been corrupted in some way.
3010         </para>
3011         <variablelist>
3012           <varlistentry>
3013             <term>TeleMega</term>
3014             <listitem>
3015               <para>
3016                 Connect pin 6 and pin 1 of the companion connector. Pin 1
3017                 can be identified by the square pad around it, and then
3018                 the pins could sequentially across the board. Be very
3019                 careful to <emphasis>not</emphasis> short pin 8 to
3020                 anything as that is connected directly to the battery. Pin
3021                 7 carries 3.3V and the board will crash if that is
3022                 connected to pin 1, but shouldn't damage the board.
3023               </para>
3024             </listitem>
3025           </varlistentry>
3026           <varlistentry>
3027             <term>TeleMetrum v2</term>
3028             <listitem>
3029               <para>
3030                 Connect pin 6 and pin 1 of the companion connector. Pin 1
3031                 can be identified by the square pad around it, and then
3032                 the pins could sequentially across the board. Be very
3033                 careful to <emphasis>not</emphasis> short pin 8 to
3034                 anything as that is connected directly to the battery. Pin
3035                 7 carries 3.3V and the board will crash if that is
3036                 connected to pin 1, but shouldn't damage the board.
3037               </para>
3038             </listitem>
3039           </varlistentry>
3040           <varlistentry>
3041             <term>EasyMini</term>
3042             <listitem>
3043               <para>
3044                 Connect pin 6 and pin 1 of the debug connector, which is
3045                 the six holes next to the beeper. Pin 1 can be identified
3046                 by the square pad around it, and then the pins could
3047                 sequentially across the board, making Pin 6 the one on the
3048                 other end of the row.
3049               </para>
3050             </listitem>
3051           </varlistentry>
3052         </variablelist>
3053       </section>
3054     </section>
3055     <section>
3056       <title>Pair Programming</title>
3057       <para>
3058         The big concept to understand is that you have to use a
3059         TeleMega, TeleMetrum or TeleDongle as a programmer to update a
3060         pair programmed device. Due to limited memory resources in the
3061         cc1111, we don't support programming directly over USB for these
3062         devices.
3063       </para>
3064     </section>
3065     <section>
3066       <title>Updating TeleMetrum v1.x Firmware</title>
3067       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3068         <listitem>
3069           <para>
3070           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3071           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3072           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3073           </para>
3074         </listitem>
3075         <listitem>
3076           <para>
3077           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3078           to the circuit board.
3079           </para>
3080         </listitem>
3081         <listitem>
3082           <para>
3083           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3084           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
3085           matching connector on the TeleMetrum.
3086           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3087           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3088           oriented correctly.
3089           </para>
3090         </listitem>
3091         <listitem>
3092           <para>
3093           Attach a battery to the TeleMetrum board.
3094           </para>
3095         </listitem>
3096         <listitem>
3097           <para>
3098           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3099           up the TeleMetrum.
3100           </para>
3101         </listitem>
3102         <listitem>
3103           <para>
3104           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3105           </para>
3106         </listitem>
3107         <listitem>
3108           <para>
3109           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3110           programming device.
3111           </para>
3112         </listitem>
3113         <listitem>
3114           <para>
3115           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
3116           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3117         in the default directory, if not you may have to poke around
3118         your system to find it.
3119           </para>
3120         </listitem>
3121         <listitem>
3122           <para>
3123           Make sure the configuration parameters are reasonable
3124           looking. If the serial number and/or RF configuration
3125           values aren't right, you'll need to change them.
3126           </para>
3127         </listitem>
3128         <listitem>
3129           <para>
3130           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3131           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
3132           </para>
3133         </listitem>
3134         <listitem>
3135           <para>
3136           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
3137           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
3138           to connect to the board and issue the 'v' command to check
3139           the version, etc.
3140           </para>
3141         </listitem>
3142         <listitem>
3143           <para>
3144           If something goes wrong, give it another try.
3145           </para>
3146         </listitem>
3147       </orderedlist>
3148     </section>
3149     <section>
3150       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
3151       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3152         <listitem>
3153 <para>
3154           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
3155           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
3156           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
3157           one end and a set of four pins on the other.
3158         </para>
3159 </listitem>
3160         <listitem>
3161 <para>
3162           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3163           to the circuit board.
3164         </para>
3165 </listitem>
3166         <listitem>
3167 <para>
3168           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
3169           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
3170           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
3171           connector has an alignment pin that goes through a hole in
3172           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
3173           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
3174           while the other pins have round pads.
3175         </para>
3176 </listitem>
3177         <listitem>
3178 <para>
3179           Attach a battery to the TeleMini board.
3180         </para>
3181 </listitem>
3182         <listitem>
3183 <para>
3184           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3185           up the TeleMini
3186         </para>
3187 </listitem>
3188         <listitem>
3189 <para>
3190           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3191         </para>
3192 </listitem>
3193         <listitem>
3194 <para>
3195           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3196           programming device.
3197         </para>
3198 </listitem>
3199         <listitem>
3200 <para>
3201           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
3202           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
3203         in the default directory, if not you may have to poke around
3204         your system to find it.
3205         </para>
3206 </listitem>
3207         <listitem>
3208 <para>
3209           Make sure the configuration parameters are reasonable
3210           looking. If the serial number and/or RF configuration
3211           values aren't right, you'll need to change them.
3212         </para>
3213 </listitem>
3214         <listitem>
3215 <para>
3216           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3217           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
3218         </para>
3219 </listitem>
3220         <listitem>
3221 <para>
3222           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
3223           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
3224           letting it come up in “flight” mode and listening for telemetry.
3225         </para>
3226 </listitem>
3227         <listitem>
3228 <para>
3229           If something goes wrong, give it another try.
3230         </para>
3231 </listitem>
3232       </orderedlist>
3233     </section>
3234     <section>
3235       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
3236       <para>
3237         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
3238         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
3239         </para>
3240       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3241         <listitem>
3242 <para>
3243           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3244           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3245           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3246         </para>
3247 </listitem>
3248         <listitem>
3249 <para>
3250           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
3251           plug the “mini” end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
3252         </para>
3253 </listitem>
3254         <listitem>
3255 <para>
3256           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3257           to the circuit board.
3258         </para>
3259 </listitem>
3260         <listitem>
3261 <para>
3262           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3263           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
3264           matching connector on the TeleDongle.
3265           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3266           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3267           oriented correctly.
3268         </para>
3269 </listitem>
3270         <listitem>
3271 <para>
3272           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
3273         </para>
3274 </listitem>
3275         <listitem>
3276 <para>
3277           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
3278           ports, and power up the programmer.
3279         </para>
3280 </listitem>
3281         <listitem>
3282 <para>
3283           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3284         </para>
3285 </listitem>
3286         <listitem>
3287 <para>
3288           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
3289           programming device.
3290         </para>
3291 </listitem>
3292         <listitem>
3293 <para>
3294           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
3295           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3296         in the default directory, if not you may have to poke around
3297         your system to find it.
3298         </para>
3299 </listitem>
3300         <listitem>
3301 <para>
3302           Make sure the configuration parameters are reasonable
330