doc: First pass for 1.3 finished; docs have most major sections updated.
[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>Acknowledgements</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 Altos Droid
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 can pull 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.
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 Linux and are having problems, try moving 
251       to a fresher kernel (2.6.33 or newer), as the USB serial driver had 
252       ugly bugs in some earlier versions.
253     </para>
254     <para>
255       Next you should obtain and install the AltOS software.  These
256       include the AltosUI ground station program, current 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
266       to go install the Altos Droid application from the Google Play
267       store. You don't need a data plan to use Altos Droid, 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, though, when
301       designing an installation, for example, in an air-frame with a
302       see-through plastic payload bay.  It 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         <tgroup cols='8' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
333           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
334           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Barometer'/>
335           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Z-axis accelerometer'/>
336           <colspec align='center' colwidth='*' colname='GPS'/>
337           <colspec align='center' colwidth='*' colname='3D sensors'/>
338           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Storage'/>
339           <colspec align='center' colwidth='*' colname='RF'/>
340           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Battery'/>
341           <thead>
342             <row>
343               <entry align='center'>Device</entry>
344               <entry align='center'>Barometer</entry>
345               <entry align='center'>Z-axis accelerometer</entry>
346               <entry align='center'>GPS</entry>
347               <entry align='center'>3D sensors</entry>
348               <entry align='center'>Storage</entry>
349               <entry align='center'>RF Output</entry>
350               <entry align='center'>Battery</entry>
351             </row>
352           </thead>
353           <tbody>
354             <row>
355               <entry>TeleMetrum v1.0</entry>
356               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
357               <entry><para>MMA2202 50g</para></entry>
358               <entry>SkyTraq</entry>
359               <entry>-</entry>
360               <entry>1MB</entry>
361               <entry>10mW</entry>
362               <entry>3.7V</entry>
363             </row>
364             <row>
365               <entry>TeleMetrum v1.1</entry>
366               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
367               <entry><para>MMA2202 50g</para></entry>
368               <entry>SkyTraq</entry>
369               <entry>-</entry>
370               <entry>2MB</entry>
371               <entry>10mW</entry>
372               <entry>3.7V</entry>
373             </row>
374             <row>
375               <entry>TeleMetrum v1.2</entry>
376               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
377               <entry><para>ADXL78 70g</para></entry>
378               <entry>SkyTraq</entry>
379               <entry>-</entry>
380               <entry>2MB</entry>
381               <entry>10mW</entry>
382               <entry>3.7V</entry>
383             </row>
384             <row>
385               <entry>TeleMetrum v2.0</entry>
386               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
387               <entry><para>MMA6555 102g</para></entry>
388               <entry>uBlox Max-7Q</entry>
389               <entry>-</entry>
390               <entry>8MB</entry>
391               <entry>40mW</entry>
392               <entry>3.7V</entry>
393             </row>
394             <row>
395               <entry><para>TeleMini <?linebreak?>v1.0</para></entry>
396               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
397               <entry>-</entry>
398               <entry>-</entry>
399               <entry>-</entry>
400               <entry>5kB</entry>
401               <entry>10mW</entry>
402               <entry>3.7V</entry>
403             </row>
404             <row>
405               <entry>TeleMini <?linebreak?>v2.0</entry>
406               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
407               <entry>-</entry>
408               <entry>-</entry>
409               <entry>-</entry>
410               <entry>1MB</entry>
411               <entry>10mW</entry>
412               <entry>3.7-12V</entry>
413             </row>
414             <row>
415               <entry>EasyMini <?linebreak?>v1.0</entry>
416               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
417               <entry>-</entry>
418               <entry>-</entry>
419               <entry>-</entry>
420               <entry>1MB</entry>
421               <entry>-</entry>
422               <entry>3.7-12V</entry>
423             </row>
424             <row>
425               <entry>TeleMega <?linebreak?>v1.0</entry>
426               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
427               <entry><para>MMA6555 102g</para></entry>
428               <entry>uBlox Max-7Q</entry>
429               <entry><para>MPU6000 HMC5883</para></entry>
430               <entry>8MB</entry>
431               <entry>40mW</entry>
432               <entry>3.7V</entry>
433             </row>
434           </tbody>
435         </tgroup>
436       </table>
437       <table frame='all'>
438         <title>Altus Metrum Boards</title>
439         <tgroup cols='6' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
440           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
441           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Connectors'/>
442           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Screw Terminals'/>
443           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Width'/>
444           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Length'/>
445           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Tube Size'/>
446           <thead>
447             <row>
448               <entry align='center'>Device</entry>
449               <entry align='center'>Connectors</entry>
450               <entry align='center'>Screw Terminals</entry>
451               <entry align='center'>Width</entry>
452               <entry align='center'>Length</entry>
453               <entry align='center'>Tube Size</entry>
454             </row>
455           </thead>
456           <tbody>
457             <row>
458               <entry>TeleMetrum</entry>
459               <entry><para>
460                 Antenna<?linebreak?>
461                 Debug<?linebreak?>
462                 Companion<?linebreak?>
463                 USB<?linebreak?>
464                 Battery
465               </para></entry>
466               <entry><para>Apogee pyro <?linebreak?>Main pyro <?linebreak?>Switch</para></entry>
467               <entry>1 inch (2.54cm)</entry>
468               <entry>2 ¾ inch (6.99cm)</entry>
469               <entry>29mm coupler</entry>
470             </row>
471             <row>
472               <entry><para>TeleMini <?linebreak?>v1.0</para></entry>
473               <entry><para>
474                 Antenna<?linebreak?>
475                 Debug<?linebreak?>
476                 Battery
477               </para></entry>
478               <entry><para>
479                 Apogee pyro <?linebreak?>
480                 Main pyro
481               </para></entry>
482               <entry>½ inch (1.27cm)</entry>
483               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
484               <entry>18mm aiframe</entry>
485             </row>
486             <row>
487               <entry>TeleMini <?linebreak?>v2.0</entry>
488               <entry><para>
489                 Antenna<?linebreak?>
490                 Debug<?linebreak?>
491                 USB<?linebreak?>
492                 Battery
493               </para></entry>
494               <entry><para>
495                 Apogee pyro <?linebreak?>
496                 Main pyro <?linebreak?>
497                 Battery <?linebreak?>
498                 Switch
499                 </para></entry>
500               <entry>0.8 inch (2.03cm)</entry>
501               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
502               <entry>24mm coupler</entry>
503             </row>
504             <row>
505               <entry>EasyMini</entry>
506               <entry><para>
507                 Debug<?linebreak?>
508                 USB<?linebreak?>
509                 Battery
510               </para></entry>
511               <entry><para>
512                 Apogee pyro <?linebreak?>
513                 Main pyro <?linebreak?>
514                 Battery <?linebreak?>
515                 Switch
516                 </para></entry>
517               <entry>0.8 inch (2.03cm)</entry>
518               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
519               <entry>24mm coupler</entry>
520             </row>
521             <row>
522               <entry>TeleMega</entry>
523               <entry><para>
524                 Antenna<?linebreak?>
525                 Debug<?linebreak?>
526                 Companion<?linebreak?>
527                 USB<?linebreak?>
528                 Battery
529               </para></entry>
530               <entry><para>
531                 Apogee pyro <?linebreak?>
532                 Main pyro<?linebreak?>
533                 Pyro A-D<?linebreak?>
534                 Switch<?linebreak?>
535                 Pyro battery
536               </para></entry>
537               <entry>1¼ inch (3.18cm)</entry>
538               <entry>3¼ inch (8.26cm)</entry>
539               <entry>38mm coupler</entry>
540             </row>
541           </tbody>
542         </tgroup>
543       </table>
544     </section>
545     <section>
546       <title>TeleMetrum</title>
547       <para>
548         TeleMetrum is a 1 inch by 2¾ inch circuit board.  It was designed to
549         fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
550         small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
551         to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
552         be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the ¼
553         wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
554         antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
555         the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
556         fin can end of the board, meaning an ideal “simple” avionics
557         bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
558       </para>
559     </section>
560     <section>
561       <title>TeleMini</title>
562       <para>
563         TeleMini v1.0 is ½ inches by 1½ inches.  It was
564         designed to fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in
565         a tube that small in diameter may require some creativity in
566         mounting and wiring to succeed!  Since there is no
567         accelerometer, TeleMini can be mounted in any convenient
568         orientation.  The default ¼ wave UHF wire antenna attached to
569         the center of one end of the board is about 7 inches long. Two
570         wires for the power switch are connected to holes in the
571         middle of the board. Screw terminals for the e-matches for
572         apogee and main ejection charges depart from the other end of
573         the board, meaning an ideal “simple” avionics bay for TeleMini
574         should have at least 9 inches of interior length.
575       </para>
576       <para>
577         TeleMini v2.0 is 0.8 inches by 1½ inches. It adds more
578         on-board data logging memory, a built-in USB connector and
579         screw terminals for the battery and power switch. The larger
580         board fits in a 24mm coupler. There's also a battery connector
581         for a LiPo battery if you want to use one of those.
582       </para>
583     </section>
584     <section>
585       <title>EasyMini</title>
586       <para>
587         EasyMini is built on a 0.8 inch by 1½ inch circuit board. It's
588         designed to fit in a 24mm coupler tube. The connectors and
589         screw terminals match TeleMini, so you can swap an EasyMini
590         with a TeleMini.
591       </para>
592     </section>
593     <section>
594       <title>TeleMega</title>
595       <para>
596         TeleMega is a 1¼ inch by 3¼ inch circuit board. It was
597         designed to easily fit in a 38mm coupler. Like TeleMetrum,
598         TeleMega has an accelerometer and so it must be mounted so that
599         the board is aligned with the flight axis. It can be mounted
600         either antenna up or down.
601       </para>
602     </section>
603     <section>
604       <title>Flight Data Recording</title>
605       <para>
606         Each flight computer logs data at 100 samples per second
607         during ascent and 10 samples per second during descent, except
608         for TeleMini v1.0, which records ascent at 10 samples per
609         second and descent at 1 sample per second. Data are logged to
610         an on-board flash memory part, which can be partitioned into
611         several equal-sized blocks, one for each flight.
612       </para>
613       <table frame='all'>
614         <title>Data Storage on Altus Metrum altimeters</title>
615         <tgroup cols='4' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
616           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
617           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Bytes per sample'/>
618           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Total storage'/>
619           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Minutes of
620                                                         full-rate'/>
621           <thead>
622             <row>
623               <entry align='center'>Device</entry>
624               <entry align='center'>Bytes per Sample</entry>
625               <entry align='center'>Total Storage</entry>
626               <entry align='center'>Minutes at Full Rate</entry>
627             </row>
628           </thead>
629           <tbody>
630             <row>
631               <entry>TeleMetrum v1.0</entry>
632               <entry>8</entry>
633               <entry>1MB</entry>
634               <entry>20</entry>
635             </row>
636             <row>
637               <entry>TeleMetrum v1.1 v1.2</entry>
638               <entry>8</entry>
639               <entry>2MB</entry>
640               <entry>40</entry>
641             </row>
642             <row>
643               <entry>TeleMetrum v2.0</entry>
644               <entry>16</entry>
645               <entry>8MB</entry>
646               <entry>80</entry>
647             </row>
648             <row>
649               <entry>TeleMini v1.0</entry>
650               <entry>2</entry>
651               <entry>5kB</entry>
652               <entry>4</entry>
653             </row>
654             <row>
655               <entry>TeleMini v2.0</entry>
656               <entry>16</entry>
657               <entry>1MB</entry>
658               <entry>10</entry>
659             </row>
660             <row>
661               <entry>EasyMini</entry>
662               <entry>16</entry>
663               <entry>1MB</entry>
664               <entry>10</entry>
665             </row>
666             <row>
667               <entry>TeleMega</entry>
668               <entry>32</entry>
669               <entry>8MB</entry>
670               <entry>40</entry>
671             </row>
672           </tbody>
673         </tgroup>
674       </table>
675       <para>
676         The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
677         each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
678         each log and you reduce the number of flights that can be
679         stored. Decrease the size and you can store more flights.
680       </para>
681       <para>
682         Configuration data is also stored in the flash memory on
683         TeleMetrum v1.x, TeleMini and EasyMini. This consumes 64kB
684         of flash space.  This configuration space is not available
685         for storing flight log data. TeleMetrum v2.0 and TeleMega
686         store configuration data in a bit of eeprom available within
687         the processor chip, leaving that space available in flash for
688         more flight data.
689       </para>
690       <para>
691         To compute the amount of space needed for a single flight, you
692         can multiply the expected ascent time (in seconds) by 100
693         times bytes-per-sample, multiply the expected descent time (in
694         seconds) by 10 times the bytes per sample and add the two
695         together. That will slightly under-estimate the storage (in
696         bytes) needed for the flight. For instance, a TeleMetrum v2.0 flight spending
697         20 seconds in ascent and 150 seconds in descent will take
698         about (20 * 1600) + (150 * 160) = 56000 bytes of storage. You
699         could store dozens of these flights in the on-board flash.
700       </para>
701       <para>
702         The default size allows for several flights on each flight
703         computer, except for TeleMini v1.0, which only holds data for a
704         single flight. You can adjust the size.
705       </para>
706       <para>
707         Altus Metrum flight computers will not overwrite existing
708         flight data, so be sure to download flight data and erase it
709         from the flight computer before it fills up. The flight
710         computer will still successfully control the flight even if it
711         cannot log data, so the only thing you will lose is the data.
712       </para>
713     </section>
714     <section>
715       <title>Installation</title>
716       <para>
717         A typical installation involves attaching 
718         only a suitable battery, a single pole switch for 
719         power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
720         apogee and main ejection charges.  All Altus Metrum products are 
721         designed for use with single-cell batteries with 3.7 volts
722         nominal. TeleMini v2.0 and EasyMini may also be used with other
723         batteries as long as they supply between 4 and 12 volts.
724       </para>
725       <para>
726         The battery connectors are a standard 2-pin JST connector and
727         match batteries sold by Spark Fun. These batteries are
728         single-cell Lithium Polymer batteries that nominally provide 3.7
729         volts.  Other vendors sell similar batteries for RC aircraft
730         using mating connectors, however the polarity for those is
731         generally reversed from the batteries used by Altus Metrum
732         products. In particular, the Tenergy batteries supplied for use
733         in Featherweight flight computers are not compatible with Altus
734         Metrum flight computers or battery chargers. <emphasis>Check
735         polarity and voltage before connecting any battery not purchased
736         from Altus Metrum or Spark Fun.</emphasis>
737       </para>
738       <para>
739         By default, we use the unregulated output of the battery directly
740         to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
741         low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
742         Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
743         pyro battery, check out the “External Pyro Battery” section in this 
744         manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
745         designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
746
747       </para>
748       <para>
749         Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
750         at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
751         blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
752         jeweler's screwdriver set.
753       </para>
754       <para>
755         Except for TeleMini v1.0, the flight computers also use the
756         screw terminal block for the power switch leads. On TeleMini v1.0,
757         the power switch leads are soldered directly to the board and
758         can be connected directly to a switch.
759       </para>
760       <para>
761         For most air-frames, the integrated antennas are more than
762         adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
763         metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
764         use off-board external antennas instead.  In this case, you can
765         order an altimeter with an SMA connector for the UHF antenna
766         connection, and, on TeleMetrum v1, you can unplug the integrated GPS
767         antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
768         cable terminating in a U.FL connector.
769       </para>
770     </section>
771   </chapter>
772   <chapter>
773     <title>System Operation</title>
774     <section>
775       <title>Firmware Modes </title>
776       <para>
777         The AltOS firmware build for the altimeters has two
778         fundamental modes, “idle” and “flight”.  Which of these modes
779         the firmware operates in is determined at start up time. For
780         TeleMetrum, the mode is controlled by the orientation of the
781         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
782         power is switched on.  If the rocket is “nose up”, then
783         TeleMetrum assumes it's on a rail or rod being prepared for
784         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
785         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
786         idle mode.  Since TeleMini v2.0 and EasyMini don't have an
787         accelerometer we can use to determine orientation, “idle” mode
788         is selected if the board is connected via USB to a computer,
789         otherwise the board enters “flight” mode. TeleMini v1.0
790         selects “idle” mode if it receives a command packet within the
791         first five seconds of operation.
792       </para>
793       <para>
794         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
795         (“S” in Morse code for start up) and then a pause while
796         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
797         which mode to enter next.
798       </para>
799       <para>
800         In flight or “pad” mode, the altimeter engages the flight
801         state machine, goes into transmit-only mode to
802         send telemetry, and waits for launch to be detected.
803         Flight mode is indicated by an “di-dah-dah-dit” (“P” for pad)
804         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
805         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
806         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
807         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
808         apogee and main continuity, and one longer “brap” sound or
809         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
810         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
811         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
812         flights, do what makes sense.
813       </para>
814       <para>
815         If idle mode is entered, you will hear an audible “di-dit” or
816         see two short flashes (“I” for idle), and the flight state
817         machine is disengaged, thus no ejection charges will fire.
818         The altimeters also listen for the radio link when in idle
819         mode for requests sent via TeleDongle.  Commands can be issued
820         in idle mode over either USB or the radio link
821         equivalently. TeleMini v1.0 only has the radio link.  Idle
822         mode is useful for configuring the altimeter, for extracting
823         data from the on-board storage chip after flight, and for
824         ground testing pyro charges.
825       </para>
826       <para>
827         One “neat trick” of particular value when TeleMetrum or TeleMega are used with 
828         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
829         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
830         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
831         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
832         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
833         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
834         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
835         installing igniters!
836       </para>
837       <para>
838         TeleMini v1.0 is configured solely via the radio link. Of course, that
839         means you need to know the TeleMini radio configuration values
840         or you won't be able to communicate with it. For situations
841         when you don't have the radio configuration values, TeleMini v1.0
842         offers an 'emergency recovery' mode. In this mode, TeleMini is
843         configured as follows:
844         <itemizedlist>
845           <listitem>
846             <para>
847             Sets the radio frequency to 434.550MHz
848             </para>
849           </listitem>
850           <listitem>
851             <para>
852             Sets the radio calibration back to the factory value.
853             </para>
854           </listitem>
855           <listitem>
856             <para>
857             Sets the callsign to N0CALL
858             </para>
859           </listitem>
860           <listitem>
861             <para>
862             Does not go to 'pad' mode after five seconds.
863             </para>
864           </listitem>
865         </itemizedlist>
866       </para>
867       <para>
868         To get into 'emergency recovery' mode, first find the row of
869         four small holes opposite the switch wiring. Using a short
870         piece of small gauge wire, connect the outer two holes
871         together, then power TeleMini up. Once the red LED is lit,
872         disconnect the wire and the board should signal that it's in
873         'idle' mode after the initial five second startup period.
874       </para>
875     </section>
876     <section>
877       <title>GPS </title>
878       <para>
879         TeleMetrum and TeleMega include a complete GPS receiver.  A
880         complete explanation of how GPS works is beyond the scope of
881         this manual, but the bottom line is that the GPS receiver
882         needs to lock onto at least four satellites to obtain a solid
883         3 dimensional position fix and know what time it is.
884       </para>
885       <para>
886         The flight computers provide backup power to the GPS chip any time a 
887         battery is connected.  This allows the receiver to “warm start” on
888         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
889         “cold start”.  In typical operations, powering up
890         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
891         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
892         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
893         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
894         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
895         long before igniter installation and return to the flight line are
896         complete.
897       </para>
898     </section>
899     <section>
900       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
901       <para>
902         One of the unique features of the Altus Metrum system is the
903         ability to create a two way command link between TeleDongle
904         and an altimeter using the digital radio transceivers
905         built into each device. This allows you to interact with the
906         altimeter from afar, as if it were directly connected to the
907         computer.
908       </para>
909       <para>
910         Any operation which can be performed with a flight computer can
911         either be done with the device directly connected to the
912         computer via the USB cable, or through the radio
913         link. TeleMini v1.0 doesn't provide a USB connector and so it is
914         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
915         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
916         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
917       </para>
918       <para>
919         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
920         frequency for radio communications. Instead of providing
921         an interface to specifically configure the frequency, it uses
922         whatever frequency was most recently selected for the target
923         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
924         used that mode with the TeleDongle in question, select the
925         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
926         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
927         window is open, select the desired frequency and then close it
928         down again. All radio communications will now use that frequency.
929       </para>
930       <itemizedlist>
931         <listitem>
932           <para>
933             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
934             opening it up.
935           </para>
936         </listitem>
937         <listitem>
938           <para>
939             Configure altimeter apogee delays, main deploy heights
940             and additional pyro event conditions
941             to respond to changing launch conditions. You can also
942             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
943             flight computer by turning TeleMetrum or TeleMega on in “idle” mode,
944             then once the air-frame is oriented for launch, you can
945             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
946             without having to climb the scary ladder.
947           </para>
948         </listitem>
949         <listitem>
950           <para>
951             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
952             wires out through holes in the air-frame. Simply assemble the
953             rocket as if for flight with the apogee and main charges
954             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
955             igniters.
956           </para>
957         </listitem>
958       </itemizedlist>
959       <para>
960         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
961         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
962         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
963         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
964         close the window before performing other desired radio operations.
965       </para>
966       <para>
967         The flight computers only enable radio commanding in 'idle' mode.
968         TeleMetrum and TeleMega use the accelerometer to detect which orientation they
969         start up in, so make sure you have the flight computer lying horizontally when you turn
970         it on. Otherwise, it will start in 'pad' mode ready for
971         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
972       </para>
973       <para>
974         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
975         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
976         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
977         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
978         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
979         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
980         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
981         start communicating with the TeleDongle and the desired
982         operation can be performed.
983       </para>
984       <para>
985         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
986         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
987         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
988         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
989       </para>
990     </section>
991     <section>
992       <title>Ground Testing </title>
993       <para>
994         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
995         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
996         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
997         this can be accomplished in a TeleMega, TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
998         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
999         can even be fun!
1000       </para>
1001       <para>
1002         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
1003         in “idle” mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or TeleMega, or
1004         selecting the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
1005         the firmware to go into “idle” mode, in which the normal flight
1006         state machine is disabled and charges will not fire without
1007         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
1008         or main charges from a safe distance using your computer and 
1009         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
1010       </para>
1011     </section>
1012     <section>
1013       <title>Radio Link </title>
1014       <para>
1015         The chip our boards are based on incorporates an RF transceiver, but
1016         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
1017         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
1018         link.
1019       </para>
1020       <para>
1021         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
1022         it's in “idle mode”, which
1023         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
1024         ejection tests, and extract data after a flight without having to
1025         crack open the air-frame.  However, when the board is in “flight
1026         mode”, the altimeter only
1027         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
1028         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
1029         the rocket through
1030         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
1031         data later...
1032       </para>
1033       <para>
1034         We don't generally use a 'normal packet radio' mode like APRS
1035         because they're just too inefficient.  The GFSK modulation we
1036         use is FSK with the base-band pulses passed through a Gaussian
1037         filter before they go into the modulator to limit the
1038         transmitted bandwidth.  When combined with forward error
1039         correction and interleaving, this allows us to have a very
1040         robust 19.2 kilobit data link with only 10-40 milliwatts of
1041         transmit power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held
1042         Yagi on the ground.  We've had flights to above 21k feet AGL
1043         with great reception, and calculations suggest we should be
1044         good to well over 40k feet AGL with a 5-element yagi on the
1045         ground with our 10mW units and over 100k feet AGL with the
1046         40mW devices.  We hope to fly boards to higher altitudes over
1047         time, and would of course appreciate customer feedback on
1048         performance in higher altitude flights!
1049       </para>
1050       <para>
1051         TeleMetrum v2.0 and TeleMega can send APRS if desired, the
1052         interval between APRS packets can be configured. As each APRS
1053         packet takes a full second to transmit, we recommend an
1054         interval of at least 5 seconds to avoid consuming too much
1055         battery power or radio channel bandwidth.
1056       </para>
1057     </section>
1058     <section>
1059       <title>Configurable Parameters</title>
1060       <para>
1061         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
1062         simple.  Even on our baro-only TeleMini and EasyMini boards, the use of a Kalman 
1063         filter means there is no need to set a “mach delay”.  The few 
1064         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
1065         or radio link via TeleDongle.
1066       </para>
1067       <section>
1068         <title>Radio Frequency</title>
1069         <para>
1070           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
1071           band. By default, the configuration interface provides a
1072           list of 10 “standard” frequencies in 100kHz channels starting at
1073           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
1074           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
1075           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
1076           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
1077           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
1078           frequency to successfully communicate with each other.
1079         </para>
1080       </section>
1081       <section>
1082         <title>Apogee Delay</title>
1083         <para>
1084           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
1085           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
1086           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
1087           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
1088           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
1089           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
1090         </para>
1091         <para>
1092           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
1093           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
1094           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
1095           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
1096           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
1097           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
1098           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
1099           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
1100         </para>
1101       </section>
1102       <section>
1103         <title>Main Deployment Altitude</title>
1104         <para>
1105           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
1106           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
1107           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
1108           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
1109           wish to set the
1110           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
1111           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
1112           simultaneously.
1113         </para>
1114       </section>
1115       <section>
1116         <title>Maximum Flight Log</title>
1117         <para>
1118           Changing this value will set the maximum amount of flight
1119           log storage that an individual flight will use. The
1120           available storage is divided into as many flights of the
1121           specified size as can fit in the available space. You can
1122           download and erase individual flight logs. If you fill up
1123           the available storage, future flights will not get logged
1124           until you erase some of the stored ones.
1125         </para>
1126       </section>
1127       <section>
1128         <title>Ignite Mode</title>
1129         <para>
1130           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
1131           a fixed height above the ground, you can configure the
1132           altimeter to fire both at apogee or both during
1133           descent. This was added to support an airframe that has two
1134           altimeters, one in the fin can and one in the
1135           nose.
1136         </para>
1137         <para>
1138           Providing the ability to use both igniters for apogee or
1139           main allows some level of redundancy without needing two
1140           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
1141           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
1142         </para>
1143       </section>
1144       <section>
1145         <title>Pad Orientation</title>
1146         <para>
1147           TeleMetrum and TeleMega measure acceleration along the axis
1148           of the board. Which way the board is oriented affects the
1149           sign of the acceleration value. Instead of trying to guess
1150           which way the board is mounted in the air frame, the
1151           altimeter must be explicitly configured for either Antenna
1152           Up or Antenna Down. The default, Antenna Up, expects the end
1153           of the board connected to the 70cm antenna to be nearest the
1154           nose of the rocket, with the end containing the screw
1155           terminals nearest the tail.
1156         </para>
1157       </section>
1158       <section>
1159         <title>Pyro Channels</title>
1160         <para>
1161           In addition to the usual Apogee and Main pyro channels,
1162           TeleMega has four additional channels that can be configured
1163           to activate when various flight conditions are
1164           satisfied. You can select as many conditions as necessary;
1165           all of them must be met in order to activate the
1166           channel. The conditions available are:
1167         </para>
1168         <itemizedlist>
1169           <listitem>
1170             <para>
1171               Acceleration away from the ground. Select a value, and
1172               then choose whether acceleration should be above or
1173               below that value. Acceleration is positive upwards, so
1174               accelerating towards the ground would produce negative
1175               numbers. Acceleration during descent is noisy and
1176               inaccurate, so be careful when using it during these
1177               phases of the flight.
1178             </para>
1179           </listitem>
1180           <listitem>
1181             <para>
1182               Vertical speed.  Select a value, and then choose whether
1183               vertical speed should be above or below that
1184               value. Speed is positive upwards, so moving towards the
1185               ground would produce negative numbers. Speed during
1186               descent is a bit noisy and so be careful when using it
1187               during these phases of the flight.
1188             </para>
1189           </listitem>
1190           <listitem>
1191             <para>
1192               Height. Select a value, and then choose whether the
1193               height above the launch pad should be above or below
1194               that value.
1195             </para>
1196           </listitem>
1197           <listitem>
1198             <para>
1199               Orientation. TeleMega contains a 3-axis gyroscope and
1200               accelerometer which is used to measure the current
1201               angle. Note that this angle is not the change in angle
1202               from the launch pad, but rather absolute relative to
1203               gravity; the 3-axis accelerometer is used to compute the
1204               angle of the rocket on the launch pad and initialize the
1205               system. Because this value is computed by integrating
1206               rate gyros, it gets progressively less accurate as the
1207               flight goes on. It should have an accumulated error of
1208               less than .2°/second (after 10 seconds of flight, the
1209               error should be less than 2°).
1210             </para>
1211             <para>
1212               The usual use of the orientation configuration is to
1213               ensure that the rocket is traveling mostly upwards when
1214               deciding whether to ignite air starts or additional
1215               stages. For that, choose a reasonable maximum angle
1216               (like 20°) and set the motor igniter to require an angle
1217               of less than that value.
1218             </para>
1219           </listitem>
1220           <listitem>
1221             <para>
1222               Flight Time. Time since boost was detected. Select a
1223               value and choose whether to activate the pyro channel
1224               before or after that amount of time.
1225             </para>
1226           </listitem>
1227           <listitem>
1228             <para>
1229               Ascending. A simple test saying whether the rocket is
1230               going up or not. This is exactly equivalent to testing
1231               whether the speed is &gt; 0.
1232             </para>
1233           </listitem>
1234           <listitem>
1235             <para>
1236               Descending. A simple test saying whether the rocket is
1237               going down or not. This is exactly equivalent to testing
1238               whether the speed is &lt; 0.
1239             </para>
1240           </listitem>
1241           <listitem>
1242             <para>
1243               After Motor. The flight software counts each time the
1244               rocket starts accelerating (presumably due to a motor or
1245               motors igniting). Use this value to count ignitions for
1246               multi-staged or multi-airstart launches.
1247             </para>
1248           </listitem>
1249           <listitem>
1250             <para>
1251               Delay. This value doesn't perform any checks, instead it
1252               inserts a delay between the time when the other
1253               parameters become true and when the pyro channel is
1254               activated.
1255             </para>
1256           </listitem>
1257           <listitem>
1258             <para>
1259               Flight State. The flight software tracks the flight
1260               through a sequence of states:
1261               <orderedlist>
1262                 <listitem>
1263                   <para>
1264                     Boost. The motor has lit and the rocket is
1265                     accelerating upwards.
1266                   </para>
1267                 </listitem>
1268                 <listitem>
1269                   <para>
1270                     Fast. The motor has burned out and the rocket is
1271                     descellerating, but it is going faster than 200m/s.
1272                   </para>
1273                 </listitem>
1274                 <listitem>
1275                   <para>
1276                     Coast. The rocket is still moving upwards and
1277                     decelerating, but the speed is less than 200m/s.
1278                   </para>
1279                 </listitem>
1280                 <listitem>
1281                   <para>
1282                     Drogue. The rocket has reached apogee and is heading
1283                     back down, but is above the configured Main
1284                     altitude.
1285                   </para>
1286                 </listitem>
1287                 <listitem>
1288                   <para>
1289                     Main. The rocket is still descending, and is blow
1290                     the Main altitude
1291                   </para>
1292                 </listitem>
1293                 <listitem>
1294                   <para>
1295                     Landed. The rocket is no longer moving.
1296                   </para>
1297                 </listitem>
1298               </orderedlist>
1299             </para>
1300             <para>
1301               You can select a state to limit when the pyro channel
1302               may activate; note that the check is based on when the
1303               rocket transitions *into* the state, and so checking for
1304               'greater than Boost' means that the rocket is currently
1305               in boost state.
1306             </para>
1307             <para>
1308               When a motor burns out, the rocket enters either Fast or
1309               Coast state (depending on how fast it is moving). If the
1310               computer detects upwards acceleration again, it will
1311               move back to Boost state.
1312             </para>
1313           </listitem>
1314         </itemizedlist>
1315       </section>
1316     </section>
1317
1318   </chapter>
1319   <chapter>
1320
1321     <title>AltosUI</title>
1322     <para>
1323       The AltosUI program provides a graphical user interface for
1324       interacting with the Altus Metrum product family. AltosUI can
1325       monitor telemetry data, configure devices and many other
1326       tasks. The primary interface window provides a selection of
1327       buttons, one for each major activity in the system.  This manual
1328       is split into chapters, each of which documents one of the tasks
1329       provided from the top-level toolbar.
1330     </para>
1331     <section>
1332       <title>Monitor Flight</title>
1333       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
1334       <para>
1335         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
1336         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
1337         AltosUI will create a window to display telemetry data as
1338         received by the selected TeleDongle device.
1339       </para>
1340       <para>
1341         All telemetry data received are automatically recorded in
1342         suitable log files. The name of the files includes the current
1343         date and rocket serial and flight numbers.
1344       </para>
1345       <para>
1346         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
1347         displayed at the top of the window. You can configure the
1348         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
1349         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
1350         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
1351         that device.
1352       </para>
1353       <para>
1354         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
1355         significant pieces of information about the altimeter providing
1356         the telemetry data stream:
1357       </para>
1358       <itemizedlist>
1359         <listitem>
1360           <para>The configured call-sign</para>
1361         </listitem>
1362         <listitem>
1363           <para>The device serial number</para>
1364         </listitem>
1365         <listitem>
1366           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
1367             times it has flown.
1368           </para>
1369         </listitem>
1370         <listitem>
1371           <para>
1372             The rocket flight state. Each flight passes through several
1373             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
1374             Landed.
1375           </para>
1376         </listitem>
1377         <listitem>
1378           <para>
1379             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
1380             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
1381             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
1382             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
1383             error detection and correction techniques which prevent
1384             incorrect data from being reported.
1385           </para>
1386         </listitem>
1387         <listitem>
1388           <para>
1389             The age of the displayed data, in seconds since the last 
1390             successfully received telemetry packet.  In normal operation
1391             this will stay in the low single digits.  If the number starts
1392             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
1393             link from the flight computer.
1394           </para>
1395         </listitem>
1396       </itemizedlist>
1397       <para>
1398         Finally, the largest portion of the window contains a set of
1399         tabs, each of which contain some information about the rocket.
1400         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
1401         progresses, the selected tab automatically switches to display
1402         data relevant to the current state of the flight. You can select
1403         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
1404         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
1405       </para>
1406       <section>
1407         <title>Launch Pad</title>
1408         <para>
1409           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
1410           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
1411           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
1412           whether the rocket is ready to launch:
1413           <itemizedlist>
1414             <listitem>
1415               <para>
1416                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
1417                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
1418                 the duration of the flight. A value of more than
1419                 3.7V is required for a 'GO' status.
1420               </para>
1421             </listitem>
1422             <listitem>
1423               <para>
1424                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
1425                 igniter has continuity. If the igniter has a low
1426                 resistance, then the voltage measured here will be close
1427                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1428                 required for a 'GO' status.
1429               </para>
1430             </listitem>
1431             <listitem>
1432               <para>
1433                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
1434                 igniter has continuity. If the igniter has a low
1435                 resistance, then the voltage measured here will be close
1436                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1437                 required for a 'GO' status.
1438               </para>
1439             </listitem>
1440             <listitem>
1441               <para>
1442                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
1443                 space remaining on-board to store flight data for the
1444                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
1445                 to erase flights, there may not be any space
1446                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
1447                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
1448                 stores only a single flight, so it will need to be
1449                 downloaded and erased after each flight to capture
1450                 data. This only affects on-board flight logging; the
1451                 altimeter will still transmit telemetry and fire
1452                 ejection charges at the proper times.
1453               </para>
1454             </listitem>
1455             <listitem>
1456               <para>
1457                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
1458                 currently able to compute position information. GPS requires
1459                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
1460               </para>
1461             </listitem>
1462             <listitem>
1463               <para>
1464                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
1465                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
1466                 that the GPS receiver has reliable reception from the
1467                 satellites.
1468               </para>
1469             </listitem>
1470           </itemizedlist>
1471         </para>
1472         <para>
1473           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
1474           and altitude, averaging many reported positions to improve the
1475           accuracy of the fix.
1476         </para>
1477       </section>
1478       <section>
1479         <title>Ascent</title>
1480         <para>
1481           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
1482           phases. The information displayed here helps monitor the
1483           rocket as it heads towards apogee.
1484         </para>
1485         <para>
1486           The height, speed and acceleration are shown along with the
1487           maximum values for each of them. This allows you to quickly
1488           answer the most commonly asked questions you'll hear during
1489           flight.
1490         </para>
1491         <para>
1492           The current latitude and longitude reported by the TeleMetrum GPS are
1493           also shown. Note that under high acceleration, these values
1494           may not get updated as the GPS receiver loses position
1495           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
1496           start reporting position again.
1497         </para>
1498         <para>
1499           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
1500           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
1501           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
1502         </para>
1503       </section>
1504       <section>
1505         <title>Descent</title>
1506         <para>
1507           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
1508           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
1509           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
1510           waiting for the main charge to fire.
1511         </para>
1512         <para>
1513           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
1514           current descent rate is reported along with the current
1515           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
1516           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
1517           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
1518         </para>
1519         <para>
1520           For TeleMetrum altimeters, you can locate the rocket in the
1521           sky using the elevation and bearing information to figure
1522           out where to look. Elevation is in degrees above the
1523           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
1524           north. Range can help figure out how big the rocket will
1525           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
1526           directly under the rocket and can help figure out where the
1527           rocket is likely to land. Note that all of these values are
1528           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
1529           the rocket is over the pad, not over you.
1530         </para>
1531         <para>
1532           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
1533           well, both to monitor the main charge as well as to see what
1534           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
1535           e-matches are designed to retain continuity even after being
1536           fired, and will continue to show as green or return from red to
1537           green after firing.
1538         </para>
1539       </section>
1540       <section>
1541         <title>Landed</title>
1542         <para>
1543           Once the rocket is on the ground, attention switches to
1544           recovery. While the radio signal is often lost once the
1545           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
1546           generally within a short distance of the actual landing location.
1547         </para>
1548         <para>
1549           The last reported GPS position is reported both by
1550           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
1551           the launch pad. The distance should give you a good idea of
1552           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
1553           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
1554           unit and have that compute a track to the landing location.
1555         </para>
1556         <para>
1557           Both TeleMini and TeleMetrum will continue to transmit RDF
1558           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
1559           following the radio signal if necessary. You may need to get 
1560           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
1561           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
1562         </para>
1563         <para>
1564           The maximum height, speed and acceleration reported
1565           during the flight are displayed for your admiring observers.
1566           The accuracy of these immediate values depends on the quality
1567           of your radio link and how many packets were received.  
1568           Recovering the on-board data after flight will likely yield
1569           more precise results.
1570         </para>
1571         <para>
1572           To get more detailed information about the flight, you can
1573           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
1574           graph window for the current flight.
1575         </para>
1576       </section>
1577       <section>
1578         <title>Site Map</title>
1579         <para>
1580           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
1581           the rocket's position to make it easier for you to locate the
1582           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
1583           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
1584           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
1585           dark blue for main, and black for landed.
1586         </para>
1587         <para>
1588           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
1589           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
1590           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
1591         </para>
1592         <para>
1593           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
1594           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
1595           the rocket's path will be traced on a dark gray background
1596           instead.
1597         </para>
1598         <para>
1599           You can pre-load images for your favorite launch sites
1600           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
1601         </para>
1602       </section>
1603     </section>
1604     <section>
1605       <title>Save Flight Data</title>
1606       <para>
1607         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
1608         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
1609         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
1610         such, it provides a more complete and precise record of the
1611         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
1612         flash memory and write it to disk. As TeleMini has only a barometer, it
1613         records data at the same rate as the telemetry signal, but there will be
1614         no data lost due to telemetry drop-outs.
1615       </para>
1616       <para>
1617         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1618         connected TeleMetrum and TeleDongle devices. If you select a
1619         TeleMetrum device, the flight data will be downloaded from that
1620         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1621         will be downloaded from an altimeter over radio link via the 
1622         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1623         Over The Radio Link for more information.
1624       </para>
1625       <para>
1626         After the device has been selected, a dialog showing the
1627         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1628         select which flights to download and which to delete. With
1629         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1630         for the space they consume to be reused by another
1631         flight. This prevents accidentally losing flight data
1632         if you neglect to download data before flying again. Note that
1633         if there is no more space available in the device, then no
1634         data will be recorded during the next flight.
1635       </para>
1636       <para>
1637         The file name for each flight log is computed automatically
1638         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1639         flight number information.
1640       </para>
1641     </section>
1642     <section>
1643       <title>Replay Flight</title>
1644       <para>
1645         Select this button and you are prompted to select a flight
1646         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1647         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1648         flash memory.
1649       </para>
1650       <para>
1651         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1652         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1653         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1654       </para>
1655     </section>
1656     <section>
1657       <title>Graph Data</title>
1658       <para>
1659         Select this button and you are prompted to select a flight
1660         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1661         .eeprom file containing flight data saved from
1662         flash memory.
1663       </para>
1664       <para>
1665         Once a flight record is selected, a window with four tabs is
1666         opened. The first tab contains a graph with acceleration
1667         (blue), velocity (green) and altitude (red) of the flight,
1668         measured in metric units. The apogee(yellow) and main(magenta)
1669         igniter voltages are also displayed; high voltages indicate
1670         continuity, low voltages indicate open circuits. The second
1671         tab lets you configure which data to show in the graph.  The
1672         third contains some basic flight statistics while the fourth
1673         has a map with the ground track of the flight displayed.
1674       </para>
1675       <para>
1676         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1677         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1678         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1679         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1680         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1681         you the option save or print the plot.
1682       </para>
1683       <para>
1684         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1685         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1686         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1687       </para>
1688     </section>
1689     <section>
1690       <title>Export Data</title>
1691       <para>
1692         This tool takes the raw data files and makes them available for
1693         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1694         select a flight
1695         data file (either .eeprom or .telem will do, remember that
1696         .eeprom files contain higher resolution and more continuous
1697         data). Next, a second dialog appears which is used to select
1698         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1699         between CSV and KML file formats.
1700       </para>
1701       <section>
1702         <title>Comma Separated Value Format</title>
1703         <para>
1704           This is a text file containing the data in a form suitable for
1705           import into a spreadsheet or other external data analysis
1706           tool. The first few lines of the file contain the version and
1707           configuration information from the altimeter, then
1708           there is a single header line which labels all of the
1709           fields. All of these lines start with a '#' character which
1710           many tools can be configured to skip over.
1711         </para>
1712         <para>
1713           The remaining lines of the file contain the data, with each
1714           field separated by a comma and at least one space. All of
1715           the sensor values are converted to standard units, with the
1716           barometric data reported in both pressure, altitude and
1717           height above pad units.
1718         </para>
1719       </section>
1720       <section>
1721         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1722         <para>
1723           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1724           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1725           see the whole flight path in 3D.
1726         </para>
1727       </section>
1728     </section>
1729     <section>
1730       <title>Configure Altimeter</title>
1731       <para>
1732         Select this button and then select either an altimeter or
1733         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1734         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1735       </para>
1736       <para>
1737         The first few lines of the dialog provide information about the
1738         connected device, including the product name,
1739         software version and hardware serial number. Below that are the
1740         individual configuration entries.
1741       </para>
1742       <para>
1743         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1744       </para>
1745       <itemizedlist>
1746         <listitem>
1747           <para>
1748             Save. This writes any changes to the
1749             configuration parameter block in flash memory. If you don't
1750             press this button, any changes you make will be lost.
1751           </para>
1752         </listitem>
1753         <listitem>
1754           <para>
1755             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1756             erasing any changes you have made.
1757           </para>
1758         </listitem>
1759         <listitem>
1760           <para>
1761             Reboot. This reboots the device. Use this to
1762             switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1763             oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1764             are really saved.
1765           </para>
1766         </listitem>
1767         <listitem>
1768           <para>
1769             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1770             lost.
1771           </para>
1772         </listitem>
1773       </itemizedlist>
1774       <para>
1775         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1776       </para>
1777       <section>
1778         <title>Main Deploy Altitude</title>
1779         <para>
1780           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1781           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1782           some common values, but you can edit the text directly and
1783           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1784           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1785           after the apogee charge fires.
1786         </para>
1787       </section>
1788       <section>
1789         <title>Apogee Delay</title>
1790         <para>
1791           When flying redundant electronics, it's often important to
1792           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1793           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1794           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1795           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1796           charge a certain number of seconds after apogee has been
1797           detected.
1798         </para>
1799       </section>
1800       <section>
1801         <title>Radio Frequency</title>
1802         <para>
1803           This configures which of the frequencies to use for both
1804           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1805           value via packet command mode, the TeleDongle frequency will
1806           also be automatically reconfigured to match so that
1807           communication will continue afterwards.
1808         </para>
1809       </section>
1810       <section>
1811         <title>RF Calibration</title>
1812         <para>
1813           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1814           factory to ensure that they transmit and receive on the
1815           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1816           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1817           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1818           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1819           you must reprogram the unit completely.
1820         </para>
1821       </section>
1822       <section>
1823         <title>Telemetry/RDF/APRS Enable</title>
1824         <para>
1825           Enables the radio for transmission during flight. When
1826           disabled, the radio will not transmit anything during flight
1827           at all.
1828         </para>
1829       </section>
1830       <section>
1831         <title>APRS Interval</title>
1832         <para>
1833           How often to transmit GPS information via APRS. This option
1834           is available on TeleMetrum v2 and TeleMega
1835           boards. TeleMetrum v1 boards cannot transmit APRS
1836           packets. Note that a single APRS packet takes nearly a full
1837           second to transmit, so enabling this option will prevent
1838           sending any other telemetry during that time.
1839         </para>
1840       </section>
1841       <section>
1842         <title>Callsign</title>
1843         <para>
1844           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1845           as needed to conform to your local radio regulations.
1846         </para>
1847       </section>
1848       <section>
1849         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1850         <para>
1851           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1852           log. The available space will be divided into chunks of this
1853           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1854           a larger value will record data from longer flights.
1855         </para>
1856       </section>
1857       <section>
1858         <title>Ignite Mode</title>
1859         <para>
1860           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1861           were originally designed as dual-deploy flight
1862           computers. This configuration parameter allows the two
1863           channels to be used in different configurations.
1864         </para>
1865         <itemizedlist>
1866           <listitem>
1867             <para>
1868               Dual Deploy. This is the usual mode of operation; the
1869               'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1870               channel at the height above ground specified by the
1871               'Main Deploy Altitude' during descent.
1872             </para>
1873           </listitem>
1874           <listitem>
1875             <para>
1876               Redundant Apogee. This fires both channels at
1877               apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1878               delay by the 'main' channel.
1879             </para>
1880           </listitem>
1881           <listitem>
1882             <para>
1883               Redundant Main. This fires both channels at the
1884               height above ground specified by the Main Deploy
1885               Altitude setting during descent. The 'apogee'
1886               channel is fired first, followed after a two second
1887               delay by the 'main' channel.
1888             </para>
1889           </listitem>
1890         </itemizedlist>
1891       </section>
1892       <section>
1893         <title>Pad Orientation</title>
1894         <para>
1895           Because it includes an accelerometer, TeleMetrum and
1896           TeleMega are sensitive to the orientation of the board. By
1897           default, it expects the antenna end to point forward. This
1898           parameter allows that default to be changed, permitting the
1899           board to be mounted with the antenna pointing aft instead.
1900         </para>
1901         <itemizedlist>
1902           <listitem>
1903             <para>
1904               Antenna Up. In this mode, the antenna end of the
1905               TeleMetrum board must point forward, in line with the
1906               expected flight path.
1907             </para>
1908           </listitem>
1909           <listitem>
1910             <para>
1911               Antenna Down. In this mode, the antenna end of the
1912               TeleMetrum board must point aft, in line with the
1913               expected flight path.
1914             </para>
1915           </listitem>
1916         </itemizedlist>
1917       </section>
1918       <section>
1919         <title>Configure Pyro Channels</title>
1920         <para>
1921           This opens a separate window to configure the additional
1922           pyro channels available on TeleMega.  One column is
1923           presented for each channel. Each row represents a single
1924           parameter, if enabled the parameter must meet the specified
1925           test for the pyro channel to be fired.
1926         </para>
1927         <itemizedlist>
1928           <listitem>
1929             <para>
1930               Acceleration less than.
1931             </para>
1932           </listitem>
1933           <listitem>
1934             <para>
1935               Acceleration greater than.
1936             </para>
1937           </listitem>
1938           <listitem>
1939             <para>
1940               Speed less than.
1941             </para>
1942           </listitem>
1943           <listitem>
1944             <para>
1945               Speed greater than.
1946             </para>
1947           </listitem>
1948           <listitem>
1949             <para>
1950               Height less than.
1951             </para>
1952           </listitem>
1953           <listitem>
1954             <para>
1955               Height greater than.
1956             </para>
1957           </listitem>
1958           <listitem>
1959             <para>
1960               Angle from vertical less than.
1961             </para>
1962           </listitem>
1963           <listitem>
1964             <para>
1965               Angle from vertical greater than.
1966             </para>
1967           </listitem>
1968           <listitem>
1969             <para>
1970               Time since boost less than.
1971             </para>
1972           </listitem>
1973           <listitem>
1974             <para>
1975               Time since boost greater than.
1976             </para>
1977           </listitem>
1978           <listitem>
1979             <para>
1980               Ascending. This is exactly the same as setting a
1981               condition for speed &gt; 0.
1982             </para>
1983           </listitem>
1984           <listitem>
1985             <para>
1986               Descending. This is exactly the same as setting a
1987               condition for speed &lt; 0.
1988             </para>
1989           </listitem>
1990           <listitem>
1991             <para>
1992               After motor number.
1993             </para>
1994           </listitem>
1995           <listitem>
1996             <para>
1997               Delay after other conditions.
1998             </para>
1999           </listitem>
2000           <listitem>
2001             <para>
2002               Flight state before.
2003             </para>
2004           </listitem>
2005           <listitem>
2006             <para>
2007               Flight state after.
2008             </para>
2009           </listitem>
2010         </itemizedlist>
2011         <para>
2012           Select conditions and set the related value; the pyro
2013           channel will be activated when <emphasis>all</emphasis> of the
2014           conditions are met. Each pyro channel has a separate set of
2015           configuration values, so you can use different values for
2016           the same condition with different channels.
2017         </para>
2018         <para>
2019           Once you have selected the appropriate configuration for all
2020           of the necessary pyro channels, you can save the pyro
2021           configuration along with the rest of the flight computer
2022           configuration by pressing the 'Save' button in the main
2023           Configure Flight Computer window.
2024         </para>
2025       </section>
2026     </section>
2027     <section>
2028       <title>Configure AltosUI</title>
2029       <para>
2030         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
2031       </para>
2032       <section>
2033         <title>Voice Settings</title>
2034         <para>
2035           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
2036           can keep your eyes on the sky and still get information about
2037           the current flight status. However, sometimes you don't want
2038           to hear them.
2039         </para>
2040         <itemizedlist>
2041           <listitem>
2042             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
2043           </listitem>
2044           <listitem>
2045             <para>
2046               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
2047               that the audio system is working and the volume settings
2048               are reasonable
2049             </para>
2050           </listitem>
2051         </itemizedlist>
2052       </section>
2053       <section>
2054         <title>Log Directory</title>
2055         <para>
2056           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
2057           data to this directory. This directory is also used as the
2058           staring point when selecting data files for display or export.
2059         </para>
2060         <para>
2061           Click on the directory name to bring up a directory choosing
2062           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
2063           change where AltosUI reads and writes data files.
2064         </para>
2065       </section>
2066       <section>
2067         <title>Callsign</title>
2068         <para>
2069           This value is transmitted in each command packet sent from 
2070           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
2071           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
2072           is included in all telemetry packets.  Configure this
2073           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
2074           your local radio regulations.
2075         </para>
2076         <para>
2077           Note that to successfully command a flight computer over the radio
2078           (to configure the altimeter, monitor idle, or fire pyro charges), 
2079           the callsign configured here must exactly match the callsign
2080           configured in the flight computer.  This matching is case 
2081           sensitive.
2082         </para>
2083       </section>
2084       <section>
2085         <title>Imperial Units</title>
2086         <para>
2087           This switches between metric units (meters) and imperial
2088           units (feet and miles). This affects the display of values
2089           use during flight monitoring, configuration, data graphing
2090           and all of the voice announcements. It does not change the
2091           units used when exporting to CSV files, those are always
2092           produced in metric units.
2093         </para>
2094       </section>
2095       <section>
2096         <title>Font Size</title>
2097         <para>
2098           Selects the set of fonts used in the flight monitor
2099           window. Choose between the small, medium and large sets.
2100         </para>
2101       </section>
2102       <section>
2103         <title>Serial Debug</title>
2104         <para>
2105           This causes all communication with a connected device to be
2106           dumped to the console from which AltosUI was started. If
2107           you've started it from an icon or menu entry, the output
2108           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
2109           various serial communication issues.
2110         </para>
2111       </section>
2112       <section>
2113         <title>Manage Frequencies</title>
2114         <para>
2115           This brings up a dialog where you can configure the set of
2116           frequencies shown in the various frequency menus. You can
2117           add as many as you like, or even reconfigure the default
2118           set. Changing this list does not affect the frequency
2119           settings of any devices, it only changes the set of
2120           frequencies shown in the menus.
2121         </para>
2122       </section>
2123     </section>
2124     <section>
2125       <title>Configure Groundstation</title>
2126       <para>
2127         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
2128       </para>
2129       <para>
2130         The first few lines of the dialog provide information about the
2131         connected device, including the product name,
2132         software version and hardware serial number. Below that are the
2133         individual configuration entries.
2134       </para>
2135       <para>
2136         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
2137         data, the settings here are recorded on the local machine in
2138         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
2139         another machine, or using a different user account on the same
2140         machine will cause settings made here to have no effect.
2141       </para>
2142       <para>
2143         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
2144       </para>
2145       <itemizedlist>
2146         <listitem>
2147           <para>
2148             Save. This writes any changes to the
2149             local Java preferences file. If you don't
2150             press this button, any changes you make will be lost.
2151           </para>
2152         </listitem>
2153         <listitem>
2154           <para>
2155             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
2156             erasing any changes you have made.
2157           </para>
2158         </listitem>
2159         <listitem>
2160           <para>
2161             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
2162             lost.
2163           </para>
2164         </listitem>
2165       </itemizedlist>
2166       <para>
2167         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
2168       </para>
2169       <section>
2170         <title>Frequency</title>
2171         <para>
2172           This configures the frequency to use for both telemetry and
2173           packet command mode. Set this before starting any operation
2174           involving packet command mode so that it will use the right
2175           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
2176           change the frequency, and that menu also sets the same Java
2177           preference value used here.
2178         </para>
2179       </section>
2180       <section>
2181         <title>Radio Calibration</title>
2182         <para>
2183           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
2184           factory to ensure that they transmit and receive on the
2185           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
2186           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
2187           shows the current value and doesn't allow any changes.
2188         </para>
2189       </section>
2190     </section>
2191     <section>
2192       <title>Flash Image</title>
2193       <para>
2194         This reprograms Altus Metrum device with new
2195         firmware. TeleMetrum v1.x, TeleDongle, TeleMini and TeleBT are
2196         all reprogrammed by using another similar unit as a
2197         programming dongle (pair programming). TeleMega, TeleMetrum v2
2198         and EasyMini are all programmed directly over their USB ports
2199         (self programming).  Please read the directions for flashing
2200         devices in the Updating Device Firmware chapter below.
2201       </para>
2202       <para>
2203         For “self programming”, connect USB to the device to be
2204         programmed and push the 'Flash Image' button. That will
2205         present a dialog box listing all of the connected
2206         devices. Carefully select the device to be programmed.
2207       </para>
2208       <para>
2209         For “pair programming”, once you have the programmer and
2210         target devices connected, push the 'Flash Image' button. That
2211         will present a dialog box listing all of the connected
2212         devices. Carefully select the programmer device, not the
2213         device to be programmed.
2214       </para>
2215       <para>
2216         Next, select the image to flash to the device. These are named
2217         with the product name and firmware version. The file selector
2218         will start in the directory containing the firmware included
2219         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
2220         the desired firmware if it isn't there.
2221       </para>
2222       <para>
2223         Next, a small dialog containing the device serial number and
2224         RF calibration values should appear. If these values are
2225         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
2226         enter the correct values here.
2227       </para>
2228       <para>
2229         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
2230         programming process.
2231       </para>
2232       <para>
2233         When programming is complete, the target device will
2234         reboot. Note that if a pair programmed target device is
2235         connected via USB, you will have to unplug it and then plug it
2236         back in for the USB connection to reset so that you can
2237         communicate with the device again.
2238       </para>
2239     </section>
2240     <section>
2241       <title>Fire Igniter</title>
2242       <para>
2243         This activates the igniter circuits in TeleMetrum to help test
2244         recovery systems deployment. Because this command can operate
2245         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
2246         for flight and then test the recovery system without needing
2247         to snake wires inside the air-frame.
2248       </para>
2249       <para>
2250         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
2251         selection dialog. Pick the desired TeleDongle or TeleMetrum
2252         device. This brings up another window which shows the current
2253         continuity test status for both apogee and main charges.
2254       </para>
2255       <para>
2256         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
2257         'Arm' button.
2258       </para>
2259       <para>
2260         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
2261         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
2262         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
2263         will deactivate, at which point you start over again at
2264         selecting the desired igniter.
2265       </para>
2266     </section>
2267     <section>
2268       <title>Scan Channels</title>
2269       <para>
2270         This listens for telemetry packets on all of the configured
2271         frequencies, displaying information about each device it
2272         receives a packet from. You can select which of the three
2273         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
2274         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
2275         firmware.
2276       </para>
2277     </section>
2278     <section>
2279       <title>Load Maps</title>
2280       <para>
2281         Before heading out to a new launch site, you can use this to
2282         load satellite images in case you don't have internet
2283         connectivity at the site. This loads a fairly large area
2284         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
2285       </para>
2286       <para>
2287         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
2288         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
2289         and name of the site. The contents of this list are actually
2290         downloaded at run-time, so as new sites are sent in, they'll
2291         get automatically added to this list.
2292       </para>
2293       <para>
2294         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
2295       </para>
2296       <para>
2297         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
2298         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
2299         once, so if you load more than one launch site, you may get
2300         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
2301         of sending data to you. Try again later.
2302       </para>
2303     </section>
2304     <section>
2305       <title>Monitor Idle</title>
2306       <para>
2307         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
2308         except it works with the altimeter in “idle” mode by sending
2309         query commands to discover the current state rather than
2310         listening for telemetry packets. Because this uses command
2311         mode, it needs to have the TeleDongle and flight computer
2312         callsigns match exactly. If you can receive telemetry, but
2313         cannot manage to run Monitor Idle, then it's very likely that
2314         your callsigns are different in some way.
2315       </para>
2316     </section>
2317   </chapter>
2318   <chapter>
2319     <title>AltosDroid</title>
2320     <para>
2321       AltosDroid provides the same flight monitoring capabilities as
2322       AltosUI, but runs on Android devices and is designed to connect
2323       to a TeleBT receiver over Bluetooth™. Altos Droid monitors
2324       telemetry data, logging it to internal storage in the Android
2325       device, and presents that data in a UI the same way the 'Monitor
2326       Flight' window does in AltosUI.
2327     </para>
2328     <para>
2329       This manual will explain how to configure AltosDroid, connect
2330       to TeleBT, operate the flight monitoring interface and describe
2331       what the displayed data means.
2332     </para>
2333     <section>
2334       <title>Installing AltosDroid</title>
2335       <para>
2336         AltosDroid is included in the Google Play store. To install
2337         it on your Android device, open open the Google Play Store
2338         application and search for “altosdroid”. Make sure you don't
2339         have a space between “altos” and “droid” or you probably won't
2340         find what you want. That should bring you to the right page
2341         from which you can download and install the application.
2342       </para>
2343     </section>
2344     <section>
2345       <title>Connecting to TeleBT</title>
2346       <para>
2347         Press the Android 'Menu' button or soft-key to see the
2348         configuration options available. Select the 'Connect a device'
2349         option and then the 'Scan for devices' entry at the bottom to
2350         look for your TeleBT device. Select your device, and when it
2351         asks for the code, enter '1234'.
2352       </para>
2353       <para>
2354         Subsequent connections will not require you to enter that
2355         code, and your 'paired' device will appear in the list without
2356         scanning.
2357       </para>
2358     </section>
2359     <section>
2360       <title>Configuring AltosDroid</title>
2361       <para>
2362         The only configuration option available for AltosDroid is
2363         which frequency to listen on. Press the Android 'Menu' button
2364         or soft-key and pick the 'Select radio frequency' entry. That
2365         brings up a menu of pre-set radio frequencies; pick the one
2366         which matches your altimeter.
2367       </para>
2368     </section>
2369     <section>
2370       <title>Altos Droid Flight Monitoring</title>
2371       <para>
2372         Altos Droid is designed to mimic the AltosUI flight monitoring
2373         display, providing separate tabs for each stage of your rocket
2374         flight along with a tab containing a map of the local area
2375         with icons marking the current location of the altimeter and
2376         the Android device.
2377       </para>
2378       <section>
2379         <title>Pad</title>
2380         <para>
2381           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
2382           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
2383           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
2384           whether the rocket is ready to launch:
2385           <itemizedlist>
2386             <listitem>
2387               <para>
2388                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
2389                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
2390                 the duration of the flight. A value of more than
2391                 3.7V is required for a 'GO' status.
2392               </para>
2393             </listitem>
2394             <listitem>
2395               <para>
2396                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
2397                 igniter has continuity. If the igniter has a low
2398                 resistance, then the voltage measured here will be close
2399                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2400                 required for a 'GO' status.
2401               </para>
2402             </listitem>
2403             <listitem>
2404               <para>
2405                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
2406                 igniter has continuity. If the igniter has a low
2407                 resistance, then the voltage measured here will be close
2408                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2409                 required for a 'GO' status.
2410               </para>
2411             </listitem>
2412             <listitem>
2413               <para>
2414                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
2415                 space remaining on-board to store flight data for the
2416                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
2417                 to erase flights, there may not be any space
2418                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
2419                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
2420                 stores only a single flight, so it will need to be
2421                 downloaded and erased after each flight to capture
2422                 data. This only affects on-board flight logging; the
2423                 altimeter will still transmit telemetry and fire
2424                 ejection charges at the proper times.
2425               </para>
2426             </listitem>
2427             <listitem>
2428               <para>
2429                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
2430                 currently able to compute position information. GPS requires
2431                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
2432               </para>
2433             </listitem>
2434             <listitem>
2435               <para>
2436                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
2437                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
2438                 that the GPS receiver has reliable reception from the
2439                 satellites.
2440               </para>
2441             </listitem>
2442           </itemizedlist>
2443         </para>
2444         <para>
2445           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
2446           and altitude, averaging many reported positions to improve the
2447           accuracy of the fix.
2448         </para>
2449       </section>
2450     </section>
2451     <section>
2452       <title>Downloading Flight Logs</title>
2453       <para>
2454         Altos Droid always saves every bit of telemetry data it
2455         receives. To download that to a computer for use with AltosUI,
2456         simply remove the SD card from your Android device, or connect
2457         your device to your computer's USB port and browse the files
2458         on that device. You will find '.telem' files in the TeleMetrum
2459         directory that will work with AltosUI directly.
2460       </para>
2461     </section>
2462   </chapter>
2463   <chapter>
2464     <title>Using Altus Metrum Products</title>
2465     <section>
2466       <title>Being Legal</title>
2467       <para>
2468         First off, in the US, you need an <ulink url="http://www.altusmetrum.org/Radio/">amateur radio license</ulink> or
2469         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
2470         of our products.
2471       </para>
2472       </section>
2473       <section>
2474         <title>In the Rocket</title>
2475         <para>
2476           In the rocket itself, you just need a <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMetrum/">TeleMetrum</ulink> or
2477           <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMini/">TeleMini</ulink> board and
2478           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
2479           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
2480           run a TeleMetrum for hours.
2481           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
2482           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
2483         </para>
2484         <para>
2485           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
2486           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
2487           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
2488           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
2489           elsewhere in the rocket.
2490         </para>
2491       </section>
2492       <section>
2493         <title>On the Ground</title>
2494         <para>
2495           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
2496           feed-line connected to one of our <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleDongle/">TeleDongle</ulink> units.  If possible, use an SMA to BNC 
2497         adapter instead of feedline between the antenna feedpoint and 
2498         TeleDongle, as this will give you the best performance.  The
2499           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
2500           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
2501           does not require special device drivers... just plug it in.
2502         </para>
2503         <para>
2504           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
2505           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
2506           for Linux which can perform most of the same tasks.
2507         </para>
2508         <para>
2509           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
2510           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
2511           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
2512           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
2513           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
2514           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
2515         </para>
2516         <para>
2517           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
2518           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
2519           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
2520           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
2521         </para>
2522         <para>
2523           You may also enjoy having a ham radio “HT” that covers the 70cm band... you
2524           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
2525           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
2526           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
2527           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
2528           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
2529           and Bdale both currently own and use the Yaesu VX-7R at launches.
2530         </para>
2531         <para>
2532           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
2533           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2534             <listitem>
2535               <para>
2536               an antenna and feed-line or adapter
2537               </para>
2538             </listitem>
2539             <listitem>
2540               <para>
2541               a TeleDongle
2542               </para>
2543             </listitem>
2544             <listitem>
2545               <para>
2546               a notebook computer
2547               </para>
2548             </listitem>
2549             <listitem>
2550               <para>
2551               optionally, a hand-held GPS receiver
2552               </para>
2553             </listitem>
2554             <listitem>
2555               <para>
2556               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
2557               </para>
2558             </listitem>
2559           </orderedlist>
2560         </para>
2561         <para>
2562           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
2563           direction finding rockets are from
2564           <ulink url="http://www.arrowantennas.com/" >
2565             Arrow Antennas.
2566           </ulink>
2567           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
2568           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 
2569           70cm HT.  TeleDongle and an SMA to BNC adapter fit perfectly
2570           between the driven element and reflector of Arrow antennas.
2571         </para>
2572       </section>
2573       <section>
2574         <title>Data Analysis</title>
2575         <para>
2576           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
2577           telemetry received during the flight itself, and the more
2578           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
2579           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
2580           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
2581           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
2582           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
2583           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
2584           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
2585           in two or three dimensions!
2586         </para>
2587         <para>
2588           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
2589           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
2590           a web browser.
2591         </para>
2592       </section>
2593       <section>
2594         <title>Future Plans</title>
2595         <para>
2596           In the future, we intend to offer “companion boards” for the rocket 
2597           that will plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide 
2598           more pyro channels, and so forth.  
2599         </para>
2600         <para>
2601           Also under design is a new flight computer with more sensors, more
2602           pyro channels, and a more powerful radio system designed for use
2603           in multi-stage, complex, and extreme altitude projects.
2604         </para>
2605         <para>
2606           We are also working on alternatives to TeleDongle.  One is a
2607           a stand-alone, hand-held ground terminal that will allow monitoring 
2608           the rocket's status, collecting data during flight, and logging data 
2609           after flight without the need for a notebook computer on the
2610           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most 
2611           notebook screens in direct sunlight, we think this will be a great 
2612           thing to have.  We are also working on a TeleDongle variant with
2613           Bluetooth that will work with Android phones and tablets.
2614         </para>
2615         <para>
2616           Because all of our work is open, both the hardware designs and the 
2617           software, if you have some great idea for an addition to the current 
2618           Altus Metrum family, feel free to dive in and help!  Or let us know 
2619           what you'd like to see that we aren't already working on, and maybe 
2620           we'll get excited about it too...
2621         </para>
2622         <para>
2623           Watch our 
2624           <ulink url="http://altusmetrum.org/">web site</ulink> for more news 
2625           and information as our family of products evolves!
2626         </para>
2627     </section>
2628   </chapter>
2629   <chapter>
2630     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
2631     <para>
2632       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
2633       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
2634       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
2635       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
2636       products into the rocket air-frame, including how to safely and
2637       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
2638     </para>
2639     <section>
2640       <title>Mounting the Altimeter</title>
2641       <para>
2642         The first consideration is to ensure that the altimeter is
2643         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
2644         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
2645         and cannot cause any electrical issues on the board. For
2646         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16 inch balsa to fit
2647         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
2648         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
2649         balsa and into the underlying material.
2650       </para>
2651       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2652         <listitem>
2653           <para>
2654             Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
2655             acceleration so that the accelerometer can accurately
2656             capture data during the flight.
2657           </para>
2658         </listitem>
2659         <listitem>
2660           <para>
2661             Watch for any metal touching components on the
2662             board. Shorting out connections on the bottom of the board
2663             can cause the altimeter to fail during flight.
2664           </para>
2665         </listitem>
2666       </orderedlist>
2667     </section>
2668     <section>
2669       <title>Dealing with the Antenna</title>
2670       <para>
2671         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
2672         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
2673         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
2674         cutting it will change the resonant frequency and/or
2675         impedance, making it a less efficient radiator and thus
2676         reducing the range of the telemetry signal.
2677       </para>
2678       <para>
2679         Keeping metal away from the antenna will provide better range
2680         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
2681         entirely possible to isolate the antenna from metal
2682         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
2683         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
2684         like this around the antenna, the lower the range.
2685       </para>
2686       <para>
2687         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
2688         with conducting material. Carbon fiber is the most common
2689         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
2690         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
2691         range. Metallic flake paint is another effective shielding
2692         material which is to be avoided around any antennas.
2693       </para>
2694       <para>
2695         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
2696         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
2697         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
2698         under acceleration. If there are metal rods, keep the
2699         antenna as far away as possible.
2700       </para>
2701       <para>
2702         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
2703         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
2704         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
2705         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
2706         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
2707         bit better in that the antenna is known to stay straight and
2708         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
2709         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
2710         consuming very little space.
2711       </para>
2712       <para>
2713         If you need to place the antenna at a distance from the
2714         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
2715         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
2716         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
2717         manual.
2718       </para>
2719     </section>
2720     <section>
2721       <title>Preserving GPS Reception</title>
2722       <para>
2723         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
2724         sensitive and normally have no trouble tracking enough
2725         satellites to provide accurate position information for
2726         recovering the rocket. However, there are many ways to
2727         attenuate the GPS signal.
2728       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2729         <listitem>
2730           <para>
2731             Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
2732             tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
2733             GPS signal. We've never heard of anyone successfully
2734             receiving GPS from inside these materials.
2735           </para>
2736         </listitem>
2737         <listitem>
2738           <para>
2739             Metal components near the GPS patch antenna. These will
2740             de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
2741             away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
2742             antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
2743             antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
2744             wires and metal out from above the patch antenna.
2745           </para>
2746         </listitem>
2747       </orderedlist>
2748       </para>
2749     </section>
2750     <section>
2751       <title>Radio Frequency Interference</title>
2752       <para>
2753         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
2754         high-frequency clocks that spray radio interference across a
2755         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
2756         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
2757       </para>
2758       <para>
2759         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
2760         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
2761         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
2762         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
2763         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
2764       </para>
2765       <para>
2766         Voltages are induced when radio frequency energy is
2767         transmitted from one circuit to another. Here are things that
2768         influence the induced voltage and current:
2769       </para>
2770       <itemizedlist>
2771         <listitem>
2772           <para>
2773             Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
2774             further apart will reduce RFI.
2775           </para>
2776         </listitem>
2777         <listitem>
2778           <para>
2779           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
2780           wires run parallel to one another, the larger the amount of
2781           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
2782           RFI.
2783           </para>
2784         </listitem>
2785         <listitem>
2786           <para>
2787           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
2788           distance from the transmitter will get the same amount of
2789           induced energy which will then cancel out. Any time you have
2790           a wire pair running together, twist the pair together to
2791           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
2792           includes battery leads, switch hookups and igniter
2793           circuits.
2794           </para>
2795         </listitem>
2796         <listitem>
2797           <para>
2798           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
2799           in the environment and avoid having wire lengths near a
2800           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
2801           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
2802           simple ratio of that length; essentially any multiple of ¼
2803           of the wavelength (17.5cm).
2804           </para>
2805         </listitem>
2806       </itemizedlist>
2807     </section>
2808     <section>
2809       <title>The Barometric Sensor</title>
2810       <para>
2811         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
2812         sensor, essentially measuring the amount of air above the
2813         rocket to figure out how high it is. A large number of
2814         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
2815         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
2816         used to compute the height above the pad.
2817       </para>
2818       <para>
2819         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
2820         containing the altimeter must be vented outside the
2821         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
2822         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
2823         decreasing pressure.
2824       </para>
2825       <para>
2826         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
2827         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
2828         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
2829         which contains ejection charges or motors.
2830       </para>
2831     </section>
2832     <section>
2833       <title>Ground Testing</title>
2834       <para>
2835         The most important aspect of any installation is careful
2836         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
2837         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
2838         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
2839         failure.
2840       </para>
2841       <para>
2842         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
2843         without any BP and turning on all of the electronics in flight
2844         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
2845         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
2846         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
2847         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
2848         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
2849         BP charges!
2850       </para>
2851       <para>
2852         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
2853         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
2854         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
2855         interface through a TeleDongle to command each charge to
2856         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
2857         the air-frame and deploy the recovery system.
2858       </para>
2859     </section>
2860   </chapter>
2861   <chapter>
2862     <title>Updating Device Firmware</title>
2863     <para>
2864       TeleMega, TeleMetrum v2 and EasMini are all programmed directly
2865       over their USB connectors (self programming). TeleMetrum v1, TeleMini and
2866       TeleDongle are all programmed by using another device as a
2867       programmer (pair programming). It's important to recognize which
2868       kind of devices you have before trying to reprogram them.
2869     </para>
2870     <para>
2871       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
2872       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
2873       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
2874       station versions typically work fine with older firmware versions,
2875       so you don't need to update your devices just to try out new
2876       software features.  You can always download the most recent
2877       version from <ulink url="http://www.altusmetrum.org/AltOS/"/>.
2878     </para>
2879     <para>
2880       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
2881     </para>
2882     <para>
2883       Self-programmable devices (TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini)
2884       are reprogrammed by connecting them to your computer over USB
2885     </para>
2886     <para>
2887       The big concept to understand is that you have to use a
2888       TeleMega, TeleMetrum or TeleDongle as a programmer to update a
2889       pair programmed device. Due to limited memory resources in the
2890       cc1111, we don't support programming directly over USB for these
2891       devices.
2892     </para>
2893     <section>
2894       <title>
2895         Updating TeleMega, TeleMetrum v2 or EasyMini Firmware
2896       </title>
2897       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2898         <listitem>
2899           <para>
2900             Attach a battery and power switch to the target
2901             device. Power up the device.
2902           </para>
2903         </listitem>
2904         <listitem>
2905           <para>
2906             Using a Micro USB cable, connect the target device to your
2907             computer's USB socket.
2908           </para>
2909         </listitem>
2910         <listitem>
2911           <para>
2912             Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2913           </para>
2914         </listitem>
2915         <listitem>
2916           <para>
2917             Select the image you want to flash to the device, which
2918             should have a name in the form
2919             &lt;product&gt;-v&lt;product-version&gt;-&lt;software-version&gt;.ihx, such
2920             as TeleMega-v1.0-1.3.0.ihx.
2921           </para>
2922         </listitem>
2923         <listitem>
2924           <para>
2925             Make sure the configuration parameters are reasonable
2926             looking. If the serial number and/or RF configuration
2927             values aren't right, you'll need to change them.
2928           </para>
2929         </listitem>
2930         <listitem>
2931           <para>
2932             Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2933             the device with new firmware, showing a progress bar.
2934           </para>
2935         </listitem>
2936         <listitem>
2937           <para>
2938             Verify that the device is working by using the 'Configure
2939             Altimeter' item to check over the configuration.
2940           </para>
2941         </listitem>
2942       </orderedlist>
2943     </section>
2944     <section>
2945       <title>Updating TeleMetrum v1.x Firmware</title>
2946       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2947         <listitem>
2948           <para>
2949           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
2950           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
2951           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
2952           </para>
2953         </listitem>
2954         <listitem>
2955           <para>
2956           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2957           to the circuit board.
2958           </para>
2959         </listitem>
2960         <listitem>
2961           <para>
2962           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
2963           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
2964           matching connector on the TeleMetrum.
2965           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
2966           goes through a hole in the PC board when you have the cable
2967           oriented correctly.
2968           </para>
2969         </listitem>
2970         <listitem>
2971           <para>
2972           Attach a battery to the TeleMetrum board.
2973           </para>
2974         </listitem>
2975         <listitem>
2976           <para>
2977           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
2978           up the TeleMetrum.
2979           </para>
2980         </listitem>
2981         <listitem>
2982           <para>
2983           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2984           </para>
2985         </listitem>
2986         <listitem>
2987           <para>
2988           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
2989           programming device.
2990           </para>
2991         </listitem>
2992         <listitem>
2993           <para>
2994           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
2995           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
2996         in the default directory, if not you may have to poke around
2997         your system to find it.
2998           </para>
2999         </listitem>
3000         <listitem>
3001           <para>
3002           Make sure the configuration parameters are reasonable
3003           looking. If the serial number and/or RF configuration
3004           values aren't right, you'll need to change them.
3005           </para>
3006         </listitem>
3007         <listitem>
3008           <para>
3009           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3010           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
3011           </para>
3012         </listitem>
3013         <listitem>
3014           <para>
3015           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
3016           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
3017           to connect to the board and issue the 'v' command to check
3018           the version, etc.
3019           </para>
3020         </listitem>
3021         <listitem>
3022           <para>
3023           If something goes wrong, give it another try.
3024           </para>
3025         </listitem>
3026       </orderedlist>
3027     </section>
3028     <section>
3029       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
3030       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3031         <listitem>
3032 <para>
3033           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
3034           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
3035           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
3036           one end and a set of four pins on the other.
3037         </para>
3038 </listitem>
3039         <listitem>
3040 <para>
3041           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3042           to the circuit board.
3043         </para>
3044 </listitem>
3045         <listitem>
3046 <para>
3047           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
3048           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
3049           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
3050           connector has an alignment pin that goes through a hole in
3051           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
3052           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
3053           while the other pins have round pads.
3054         </para>
3055 </listitem>
3056         <listitem>
3057 <para>
3058           Attach a battery to the TeleMini board.
3059         </para>
3060 </listitem>
3061         <listitem>
3062 <para>
3063           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3064           up the TeleMini
3065         </para>
3066 </listitem>
3067         <listitem>
3068 <para>
3069           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3070         </para>
3071 </listitem>
3072         <listitem>
3073 <para>
3074           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3075           programming device.
3076         </para>
3077 </listitem>
3078         <listitem>
3079 <para>
3080           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
3081           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
3082         in the default directory, if not you may have to poke around
3083         your system to find it.
3084         </para>
3085 </listitem>
3086         <listitem>
3087 <para>
3088           Make sure the configuration parameters are reasonable
3089           looking. If the serial number and/or RF configuration
3090           values aren't right, you'll need to change them.
3091         </para>
3092 </listitem>
3093         <listitem>
3094 <para>
3095           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3096           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
3097         </para>
3098 </listitem>
3099         <listitem>
3100 <para>
3101           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
3102           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
3103           letting it come up in “flight” mode and listening for telemetry.
3104         </para>
3105 </listitem>
3106         <listitem>
3107 <para>
3108           If something goes wrong, give it another try.
3109         </para>
3110 </listitem>
3111       </orderedlist>
3112     </section>
3113     <section>
3114       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
3115       <para>
3116         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
3117         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
3118         </para>
3119       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3120         <listitem>
3121 <para>
3122           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3123           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3124           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3125         </para>
3126 </listitem>
3127         <listitem>
3128 <para>
3129           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
3130           plug the “mini” end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
3131         </para>
3132 </listitem>
3133         <listitem>
3134 <para>
3135           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3136           to the circuit board.
3137         </para>
3138 </listitem>
3139         <listitem>
3140 <para>
3141           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3142           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
3143           matching connector on the TeleDongle.
3144           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3145           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3146           oriented correctly.
3147         </para>
3148 </listitem>
3149         <listitem>
3150 <para>
3151           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
3152         </para>
3153 </listitem>
3154         <listitem>
3155 <para>
3156           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
3157           ports, and power up the programmer.
3158         </para>
3159 </listitem>
3160         <listitem>
3161 <para>
3162           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3163         </para>
3164 </listitem>
3165         <listitem>
3166 <para>
3167           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
3168           programming device.
3169         </para>
3170 </listitem>
3171         <listitem>
3172 <para>
3173           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
3174           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3175         in the default directory, if not you may have to poke around
3176         your system to find it.
3177         </para>
3178 </listitem>
3179         <listitem>
3180 <para>
3181           Make sure the configuration parameters are reasonable
3182           looking. If the serial number and/or RF configuration
3183           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
3184           serial number is on the “bottom” of the circuit board, and can
3185           usually be read through the translucent blue plastic case without
3186           needing to remove the board from the case.
3187         </para>
3188 </listitem>
3189         <listitem>
3190 <para>
3191           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3192           the TeleDongle with new firmware, showing a progress bar.
3193         </para>
3194 </listitem>
3195         <listitem>
3196 <para>
3197           Confirm that the TeleDongle board seems to have updated OK, which you
3198           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
3199           to connect to the board and issue the 'v' command to check
3200           the version, etc.  Once you're happy, remove the programming cable
3201           and put the cover back on the TeleDongle.
3202         </para>
3203 </listitem>
3204         <listitem>
3205 <para>
3206           If something goes wrong, give it another try.
3207         </para>
3208 </listitem>
3209       </orderedlist>
3210       <para>
3211         Be careful removing the programming cable from the locking 8-pin
3212         connector on TeleMetrum.  You'll need a fingernail or perhaps a thin
3213         screwdriver or knife blade to gently pry the locking ears out
3214         slightly to extract the connector.  We used a locking connector on
3215         TeleMetrum to help ensure that the cabling to companion boards
3216         used in a rocket don't ever come loose accidentally in flight.
3217       </para>
3218     </section>
3219   </chapter>
3220   <chapter>
3221     <title>Hardware Specifications</title>
3222     <section>
3223       <title>
3224         TeleMega Specifications
3225       </title>
3226       <itemizedlist>
3227         <listitem>
3228           <para>
3229             Recording altimeter for model rocketry.
3230           </para>
3231         </listitem>
3232         <listitem>
3233           <para>
3234             Supports dual deployment and four auxilary pyro channels (can initiate 6 events).
3235           </para>
3236         </listitem>
3237         <listitem>
3238           <para>
3239             70cm 40mW ham-band transceiver for telemetry down-link.
3240           </para>
3241         </listitem>
3242         <listitem>
3243           <para>
3244             Barometric pressure sensor good to 100k feet MSL.
3245           </para>
3246         </listitem>
3247         <listitem>
3248           <para>
3249             1-axis high-g accelerometer for motor characterization, capable of
3250             +/- 102g.
3251           </para>
3252         </listitem>
3253         <listitem>
3254           <para>
3255             9-axis IMU including integrated 3-axis accelerometer,
3256             3-axis gyroscope and 3-axis magnetometer.
3257           </para>
3258         </listitem>
3259         <listitem>
3260           <para>
3261             On-board, integrated uBlox Max 7 GPS receiver with 5Hz update rate capability.
3262           </para>
3263         </listitem>
3264         <listitem>
3265           <para>
3266             On-board 8 Megabyte non-volatile memory for flight data storage.
3267           </para>
3268         </listitem>
3269         <listitem>
3270           <para>
3271             USB interface for battery charging, configuration, and data recovery.
3272           </para>
3273         </listitem>
3274         <listitem>
3275           <para>
3276             Fully integrated support for Li-Po rechargeable batteries.
3277           </para>
3278         </listitem>
3279         <listitem>
3280           <para>
3281             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
3282             optional separate pyro battery if needed.
3283           </para>
3284         </listitem>
3285         <listitem>
3286           <para>
3287             3.25 x 1.25 inch board designed to fit inside 38mm air-frame coupler tube.
3288           </para>
3289         </listitem>
3290       </itemizedlist>
3291     </section>
3292     <section>
3293       <title>
3294         TeleMetrum v2 Specifications
3295       </title>
3296       <itemizedlist>
3297         <listitem>
3298           <para>
3299             Recording altimeter for model rocketry.
3300           </para>
3301         </listitem>
3302         <listitem>
3303           <para>
3304             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
3305           </para>
3306         </listitem>
3307         <listitem>
3308           <para>
3309             70cm, 40mW ham-band transceiver for telemetry down-link.
3310           </para>
3311         </listitem>
3312         <listitem>
3313           <para>
3314             Barometric pressure sensor good to 100k feet MSL.
3315           </para>
3316         </listitem>
3317         <listitem>
3318           <para>
3319             1-axis high-g accelerometer for motor characterization, capable of
3320             +/- 102g.
3321           </para>
3322