capture my changes so far
[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="">
32           Creative Commons ShareAlike 3.0
33         </ulink>
34         license.
35       </para>
36     </legalnotice>
37     <revhistory>
38       <revision>
39         <revnumber>1.3</revnumber>
40         <date>12 November 2013</date>
41         <revremark>
42           Updated for software version 1.3. Version 1.3 adds support
43           for TeleMega, TeleMetrum v2.0, TeleMini v2.0 and EasyMini
44           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
45         </revremark>
46       </revision>
47       <revision>
48         <revnumber>1.2.1</revnumber>
49         <date>21 May 2013</date>
50         <revremark>
51           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
52           for TeleBT and AltosDroid. It also adds a few minor features
53           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
54         </revremark>
55       </revision>
56       <revision>
57         <revnumber>1.2</revnumber>
58         <date>18 April 2013</date>
59         <revremark>
60           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
61           for MicroPeak and the MicroPeak USB interface.
62         </revremark>
63       </revision>
64       <revision>
65         <revnumber>1.1.1</revnumber>
66         <date>16 September 2012</date>
67         <revremark>
68           Updated for software version 1.1.1 Version 1.1.1 fixes a few
69           bugs found in version 1.1.
70         </revremark>
71       </revision>
72       <revision>
73         <revnumber>1.1</revnumber>
74         <date>13 September 2012</date>
75         <revremark>
76           Updated for software version 1.1. Version 1.1 has new
77           features but is otherwise compatible with version 1.0.
78         </revremark>
79       </revision>
80       <revision>
81         <revnumber>1.0</revnumber>
82         <date>24 August 2011</date>
83         <revremark>
84           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
85           telemetry format change, meaning both ends of a link 
86           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
87           communications will fail.
88         </revremark>
89       </revision>
90       <revision>
91         <revnumber>0.9</revnumber>
92         <date>18 January 2011</date>
93         <revremark>
94           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
95           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
96           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
97         </revremark>
98       </revision>
99       <revision>
100         <revnumber>0.8</revnumber>
101         <date>24 November 2010</date>
102         <revremark>Updated for software version 0.8 </revremark>
103       </revision>
104     </revhistory>
105   </bookinfo>
106   <dedication>
107     <title>Acknowledgments</title>
108     <para>
109       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing “The
110       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
111       Kit” which formed the basis of the original Getting Started chapter 
112       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
113       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
114       are immensely gratifying and highly appreciated!
115     </para>
116     <para>
117       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
118       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
119       Free software means that our customers and friends can become our
120       collaborators, and we certainly appreciate this level of
121       contribution!
122     </para>
123     <para>
124       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
125       out on the rocket flight line somewhere.
126       <literallayout>
127 Bdale Garbee, KB0G
128 NAR #87103, TRA #12201
130 Keith Packard, KD7SQG
131 NAR #88757, TRA #12200
132       </literallayout>
133     </para>
134   </dedication>
135   <chapter>
136     <title>Introduction and Overview</title>
137     <para>
138       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
139       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
140       capabilities and performance will delight you in every way, but by
141       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
142       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
143       future as you wish!
144     </para>
145     <para>
146       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
147       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
148       as standard features, and a “companion interface” that will
149       support optional capabilities in the future. The latest version
150       of TeleMetrum, v2.0, has all of the same features but with
151       improved sensors and radio to offer increased performance.
152     </para>
153     <para>
154       Our second device was TeleMini, a dual deploy altimeter with
155       radio telemetry and radio direction finding. The first version
156       of this device was only 13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and
157       could fit easily in an 18mm air-frame. The latest version, v2.0,
158       includes a beeper, USB data download and extended on-board
159       flight logging, along with an improved barometric sensor.
160     </para>
161     <para>
162       TeleMega is our most sophisticated device, including six pyro
163       channels (four of which are fully programmable), integrated GPS,
164       integrated gyroscopes for staging/air-start inhibit and high
165       performance telemetry.
166     </para>
167     <para>
168       EasyMini is a dual-deploy altimeter with logging and built-in
169       USB data download.
170     </para>
171     <para>
172       TeleDongle was our first ground station, providing a USB to RF
173       interfaces for communicating with the altimeters. Combined with
174       your choice of antenna and notebook computer, TeleDongle and our
175       associated user interface software form a complete ground
176       station capable of logging and displaying in-flight telemetry,
177       aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
178       data for analysis and review.
179     </para>
180     <para>
181       For a slightly more portable ground station experience that also
182       provides direct rocket recovery support, TeleBT offers flight
183       monitoring and data logging using a  Bluetooth™ connection between
184       the receiver and an Android device that has the AltosDroid
185       application installed from the Google Play store.
186     </para>
187     <para>
188       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
189       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
190       for the entire product family.
191     </para>
192   </chapter>
193   <chapter>
194     <title>Getting Started</title>
195     <para>
196       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
197       “starter kit” is to charge the battery.
198     </para>
199     <para>
200       For TeleMetrum and TeleMega, the battery can be charged by plugging it into the
201       corresponding socket of the device and then using the USB
202       cable to plug the flight computer into your computer's USB socket. The
203       on-board circuitry will charge the battery whenever it is plugged
204       in, because the on-off switch does NOT control the
205       charging circuitry.
206     </para>
207     <para>
208       On TeleMetrum v1 boards, when the GPS chip is initially
209       searching for satellites, TeleMetrum will consume more current
210       than it pulls from the USB port, so the battery must be
211       attached in order to get satellite lock.  Once GPS is locked,
212       the current consumption goes back down enough to enable charging
213       while running. So it's a good idea to fully charge the battery
214       as your first item of business so there is no issue getting and
215       maintaining satellite lock.  The yellow charge indicator led
216       will go out when the battery is nearly full and the charger goes
217       to trickle charge. It can take several hours to fully recharge a
218       deeply discharged battery.
219     </para>
220     <para>
221       TeleMetrum v2.0 and TeleMega use a higher power battery charger,
222       allowing them to charge the battery while running the board at
223       maximum power. When the battery is charging, or when the board
224       is consuming a lot of power, the red LED will be lit. When the
225       battery is fully charged, the green LED will be lit. When the
226       battery is damaged or missing, both LEDs will be lit, which
227       appears yellow.
228     </para>
229     <para>
230       The Lithium Polymer TeleMini and EasyMini battery can be charged by
231       disconnecting it from the board and plugging it into a
232       standalone battery charger such as the LipoCharger product
233       included in TeleMini Starter Kits, and connecting that via a USB
234       cable to a laptop or other USB power source.
235     </para>
236     <para>
237       You can also choose to use another battery with TeleMini v2.0
238       and EasyMini, anything supplying between 4 and 12 volts should
239       work fine (like a standard 9V battery), but if you are planning
240       to fire pyro charges, ground testing is required to verify that
241       the battery supplies enough current to fire your chosen e-matches.
242     </para>
243     <para>
244       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
245       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
246       “just work”, showing up as a serial port device.  Windows systems need
247       driver information that is part of the AltOS download to know that the
248       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
249       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
250       computer.  If you are using an older version of Linux and are having 
251       problems, try moving to a fresher kernel (2.6.33 or newer). 
252     </para>
253     <para>
254       Next you should obtain and install the AltOS software.  The AltOS
255       distribution includes the AltosUI ground station program, current 
256       firmware
257       images for all of the hardware, and a number of standalone
258       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are
259       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX
260       versions.  Full source code and build instructions are also
261       available.  The latest version may always be downloaded from
262       <ulink url=""/>.
263     </para>
264     <para>
265       If you're using a TeleBT instead of the TeleDongle, you'll want to 
266       install the AltosDroid application from the Google Play store on an 
267       Android device. You don't need a data plan to use AltosDroid, but 
268       without network access, the Map view will be less useful as it
269       won't contain any map data. You can also use TeleBT connected
270       over USB with your laptop computer; it acts exactly like a
271       TeleDongle. Anywhere this manual talks about TeleDongle, you can
272       also read that as 'and TeleBT when connected via USB'.
273     </para>
274   </chapter>
275   <chapter>
276     <title>Handling Precautions</title>
277     <para>
278       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
279       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
280       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
281       devices, there are some precautions you must take.
282     </para>
283     <para>
284       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
285       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
286       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
287       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
288       or their leads are allowed to short, they can and will release their
289       energy very rapidly!
290       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
291       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
292       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
293       strapping them down, for example.
294     </para>
295     <para>
296       The barometric sensors used on all of our flight computers are 
297       sensitive to sunlight.  In normal mounting situations, the baro sensor
298       and all of the other surface mount components
299       are “down” towards whatever the underlying mounting surface is, so
300       this is not normally a problem.  Please consider this when designing an 
301       installation in an air-frame with a see-through plastic payload bay.  It
302       is particularly important to
303       consider this with TeleMini v1.0, both because the baro sensor is on the
304       “top” of the board, and because many model rockets with payload bays
305       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
306       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
307       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
308       sunlight.
309     </para>
310     <para>
311       The barometric sensor sampling port must be able to “breathe”,
312       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
313       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
314       suitable static vent to outside air.
315     </para>
316     <para>
317       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
318       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
319       charge gasses.
320     </para>
321   </chapter>
322   <chapter>
323     <title>Altus Metrum Hardware</title>
324     <section>
325       <title>Overview</title>
326       <para>
327         Here's the full set of Altus Metrum products, both in
328         production and retired.
329       </para>
330       <table frame='all'>
331         <title>Altus Metrum Electronics</title>
332         <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 coupler</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 v2.0, so you can easily swap between
590         EasyMini and 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.
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         replace the stock UHF antenna wire with an edge-launched SMA connector,
766         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 and TeleMega, which have accelerometers, the mode is 
781         controlled by the orientation of the
782         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
783         power is switched on.  If the rocket is “nose up”, then
784         the flight computer assumes it's on a rail or rod being prepared for
785         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
786         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
787         idle mode.  Since TeleMini v2.0 and EasyMini don't have an
788         accelerometer we can use to determine orientation, “idle” mode
789         is selected if the board is connected via USB to a computer,
790         otherwise the board enters “flight” mode. TeleMini v1.0
791         selects “idle” mode if it receives a command packet within the
792         first five seconds of operation.
793       </para>
794       <para>
795         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
796         (“S” in Morse code for start up) and then a pause while
797         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
798         which mode to enter next.
799       </para>
800       <para>
801         In flight or “pad” mode, the altimeter engages the flight
802         state machine, goes into transmit-only mode to
803         send telemetry, and waits for launch to be detected.
804         Flight mode is indicated by an “di-dah-dah-dit” (“P” for pad)
805         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
806         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
807         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
808         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
809         apogee and main continuity, and one longer “brap” sound or
810         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
811         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
812         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
813         flights, do what makes sense.
814       </para>
815       <para>
816         If idle mode is entered, you will hear an audible “di-dit” or
817         see two short flashes (“I” for idle), and the flight state
818         machine is disengaged, thus no ejection charges will fire.
819         The altimeters also listen for the radio link when in idle
820         mode for requests sent via TeleDongle.  Commands can be issued
821         in idle mode over either USB or the radio link
822         equivalently. TeleMini v1.0 only has the radio link.  Idle
823         mode is useful for configuring the altimeter, for extracting
824         data from the on-board storage chip after flight, and for
825         ground testing pyro charges.
826       </para>
827       <para>
828         One “neat trick” of particular value when TeleMetrum or TeleMega are used with 
829         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
830         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
831         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
832         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
833         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
834         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
835         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
836         installing igniters!
837       </para>
838       <para>
839         TeleMini v1.0 is configured solely via the radio link. Of course, that
840         means you need to know the TeleMini radio configuration values
841         or you won't be able to communicate with it. For situations
842         when you don't have the radio configuration values, TeleMini v1.0
843         offers an 'emergency recovery' mode. In this mode, TeleMini is
844         configured as follows:
845         <itemizedlist>
846           <listitem>
847             <para>
848             Sets the radio frequency to 434.550MHz
849             </para>
850           </listitem>
851           <listitem>
852             <para>
853             Sets the radio calibration back to the factory value.
854             </para>
855           </listitem>
856           <listitem>
857             <para>
858             Sets the callsign to N0CALL
859             </para>
860           </listitem>
861           <listitem>
862             <para>
863             Does not go to 'pad' mode after five seconds.
864             </para>
865           </listitem>
866         </itemizedlist>
867       </para>
868       <para>
869         To get into 'emergency recovery' mode, first find the row of
870         four small holes opposite the switch wiring. Using a short
871         piece of small gauge wire, connect the outer two holes
872         together, then power TeleMini up. Once the red LED is lit,
873         disconnect the wire and the board should signal that it's in
874         'idle' mode after the initial five second startup period.
875       </para>
876     </section>
877     <section>
878       <title>GPS </title>
879       <para>
880         TeleMetrum and TeleMega include a complete GPS receiver.  A
881         complete explanation of how GPS works is beyond the scope of
882         this manual, but the bottom line is that the GPS receiver
883         needs to lock onto at least four satellites to obtain a solid
884         3 dimensional position fix and know what time it is.
885       </para>
886       <para>
887         The flight computers provide backup power to the GPS chip any time a 
888         battery is connected.  This allows the receiver to “warm start” on
889         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
890         “cold start”.  In typical operations, powering up
891         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
892         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
893         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
894         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
895         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
896         long before igniter installation and return to the flight line are
897         complete.
898       </para>
899     </section>
900     <section>
901       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
902       <para>
903         One of the unique features of the Altus Metrum system is the
904         ability to create a two way command link between TeleDongle
905         and an altimeter using the digital radio transceivers
906         built into each device. This allows you to interact with the
907         altimeter from afar, as if it were directly connected to the
908         computer.
909       </para>
910       <para>
911         Any operation which can be performed with a flight computer can
912         either be done with the device directly connected to the
913         computer via the USB cable, or through the radio
914         link. TeleMini v1.0 doesn't provide a USB connector and so it is
915         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
916         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
917         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
918       </para>
919       <para>
920         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
921         frequency for radio communications. Instead of providing
922         an interface to specifically configure the frequency, it uses
923         whatever frequency was most recently selected for the target
924         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
925         used that mode with the TeleDongle in question, select the
926         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
927         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
928         window is open, select the desired frequency and then close it
929         down again. All radio communications will now use that frequency.
930       </para>
931       <itemizedlist>
932         <listitem>
933           <para>
934             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
935             opening it up.
936           </para>
937         </listitem>
938         <listitem>
939           <para>
940             Configure altimeter apogee delays, main deploy heights
941             and additional pyro event conditions
942             to respond to changing launch conditions. You can also
943             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
944             flight computer by turning TeleMetrum or TeleMega on in “idle” mode,
945             then once the air-frame is oriented for launch, you can
946             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
947             without having to climb the scary ladder.
948           </para>
949         </listitem>
950         <listitem>
951           <para>
952             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
953             wires out through holes in the air-frame. Simply assemble the
954             rocket as if for flight with the apogee and main charges
955             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
956             igniters.
957           </para>
958         </listitem>
959       </itemizedlist>
960       <para>
961         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
962         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
963         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
964         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
965         close the window before performing other desired radio operations.
966       </para>
967       <para>
968         The flight computers only enable radio commanding in 'idle' mode.
969         TeleMetrum and TeleMega use the accelerometer to detect which orientation they
970         start up in, so make sure you have the flight computer lying horizontally when you turn
971         it on. Otherwise, it will start in 'pad' mode ready for
972         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
973       </para>
974       <para>
975         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
976         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
977         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
978         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
979         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
980         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
981         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
982         start communicating with the TeleDongle and the desired
983         operation can be performed.
984       </para>
985       <para>
986         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
987         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
988         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
989         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
990       </para>
991     </section>
992     <section>
993       <title>Ground Testing </title>
994       <para>
995         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
996         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
997         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
998         this can be accomplished in a TeleMega, TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
999         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
1000         can even be fun!
1001       </para>
1002       <para>
1003         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
1004         in “idle” mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or TeleMega, or
1005         selecting the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
1006         the firmware to go into “idle” mode, in which the normal flight
1007         state machine is disabled and charges will not fire without
1008         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
1009         or main charges from a safe distance using your computer and 
1010         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
1011       </para>
1012     </section>
1013     <section>
1014       <title>Radio Link </title>
1015       <para>
1016         Our flight computers all incorporate an RF transceiver, but
1017         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
1018         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
1019         link.
1020       </para>
1021       <para>
1022         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
1023         it's in “idle mode”, which
1024         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
1025         ejection tests, and extract data after a flight without having to
1026         crack open the air-frame.  However, when the board is in “flight
1027         mode”, the altimeter only
1028         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
1029         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
1030         the rocket through
1031         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
1032         data later...
1033       </para>
1034       <para>
1035         We don't generally use a 'normal packet radio' mode like APRS
1036         because they're just too inefficient.  The GFSK modulation we
1037         use is FSK with the base-band pulses passed through a Gaussian
1038         filter before they go into the modulator to limit the
1039         transmitted bandwidth.  When combined with forward error
1040         correction and interleaving, this allows us to have a very
1041         robust 19.2 kilobit data link with only 10-40 milliwatts of
1042         transmit power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held
1043         Yagi on the ground.  We've had flights to above 21k feet AGL
1044         with great reception, and calculations suggest we should be
1045         good to well over 40k feet AGL with a 5-element yagi on the
1046         ground with our 10mW units and over 100k feet AGL with the
1047         40mW devices.  We hope to fly boards to higher altitudes over
1048         time, and would of course appreciate customer feedback on
1049         performance in higher altitude flights!
1050       </para>
1051       <para>
1052         TeleMetrum v2.0 and TeleMega can send APRS if desired, and the
1053         interval between APRS packets can be configured. As each APRS
1054         packet takes a full second to transmit, we recommend an
1055         interval of at least 5 seconds to avoid consuming too much
1056         battery power or radio channel bandwidth.
1057       </para>
1058     </section>
1059     <section>
1060       <title>Configurable Parameters</title>
1061       <para>
1062         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
1063         simple.  Even on our baro-only TeleMini and EasyMini boards, the use of a Kalman 
1064         filter means there is no need to set a “mach delay”.  The few 
1065         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
1066         or radio link via TeleDongle.
1067       </para>
1068       <section>
1069         <title>Radio Frequency</title>
1070         <para>
1071           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
1072           band. By default, the configuration interface provides a
1073           list of 10 “standard” frequencies in 100kHz channels starting at
1074           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
1075           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
1076           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
1077           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
1078           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
1079           frequency to successfully communicate with each other.
1080         </para>
1081       </section>
1082       <section>
1083         <title>Apogee Delay</title>
1084         <para>
1085           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
1086           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
1087           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
1088           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
1089           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
1090           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
1091         </para>
1092         <para>
1093           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
1094           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
1095           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
1096           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
1097           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
1098           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
1099           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
1100           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
1101         </para>
1102       </section>
1103       <section>
1104         <title>Main Deployment Altitude</title>
1105         <para>
1106           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
1107           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
1108           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
1109           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
1110           wish to set the
1111           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
1112           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
1113           simultaneously.
1114         </para>
1115       </section>
1116       <section>
1117         <title>Maximum Flight Log</title>
1118         <para>
1119           Changing this value will set the maximum amount of flight
1120           log storage that an individual flight will use. The
1121           available storage is divided into as many flights of the
1122           specified size as can fit in the available space. You can
1123           download and erase individual flight logs. If you fill up
1124           the available storage, future flights will not get logged
1125           until you erase some of the stored ones.
1126         </para>
1127         <para>
1128           Even though our flight computers (except TeleMini v1.0) can store
1129           multiple flights, we strongly recommend downloading and saving
1130           flight data after each flight.
1131         </para>
1132       </section>
1133       <section>
1134         <title>Ignite Mode</title>
1135         <para>
1136           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
1137           a fixed height above the ground, you can configure the
1138           altimeter to fire both at apogee or both during
1139           descent. This was added to support an airframe Bdale designed that 
1140           had two altimeters, one in the fin can and one in the nose.
1141         </para>
1142         <para>
1143           Providing the ability to use both igniters for apogee or
1144           main allows some level of redundancy without needing two
1145           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
1146           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
1147         </para>
1148       </section>
1149       <section>
1150         <title>Pad Orientation</title>
1151         <para>
1152           TeleMetrum and TeleMega measure acceleration along the axis
1153           of the board. Which way the board is oriented affects the
1154           sign of the acceleration value. Instead of trying to guess
1155           which way the board is mounted in the air frame, the
1156           altimeter must be explicitly configured for either Antenna
1157           Up or Antenna Down. The default, Antenna Up, expects the end
1158           of the board connected to the 70cm antenna to be nearest the
1159           nose of the rocket, with the end containing the screw
1160           terminals nearest the tail.
1161         </para>
1162       </section>
1163       <section>
1164         <title>Configurable Pyro Channels</title>
1165         <para>
1166           In addition to the usual Apogee and Main pyro channels,
1167           TeleMega has four additional channels that can be configured
1168           to activate when various flight conditions are
1169           satisfied. You can select as many conditions as necessary;
1170           all of them must be met in order to activate the
1171           channel. The conditions available are:
1172         </para>
1173         <itemizedlist>
1174           <listitem>
1175             <para>
1176               Acceleration away from the ground. Select a value, and
1177               then choose whether acceleration should be above or
1178               below that value. Acceleration is positive upwards, so
1179               accelerating towards the ground would produce negative
1180               numbers. Acceleration during descent is noisy and
1181               inaccurate, so be careful when using it during these
1182               phases of the flight.
1183             </para>
1184           </listitem>
1185           <listitem>
1186             <para>
1187               Vertical speed.  Select a value, and then choose whether
1188               vertical speed should be above or below that
1189               value. Speed is positive upwards, so moving towards the
1190               ground would produce negative numbers. Speed during
1191               descent is a bit noisy and so be careful when using it
1192               during these phases of the flight.
1193             </para>
1194           </listitem>
1195           <listitem>
1196             <para>
1197               Height. Select a value, and then choose whether the
1198               height above the launch pad should be above or below
1199               that value.
1200             </para>
1201           </listitem>
1202           <listitem>
1203             <para>
1204               Orientation. TeleMega contains a 3-axis gyroscope and
1205               accelerometer which is used to measure the current
1206               angle. Note that this angle is not the change in angle
1207               from the launch pad, but rather absolute relative to
1208               gravity; the 3-axis accelerometer is used to compute the
1209               angle of the rocket on the launch pad and initialize the
1210               system. Because this value is computed by integrating
1211               rate gyros, it gets progressively less accurate as the
1212               flight goes on. It should have an accumulated error of
1213               less than 0.2°/second (after 10 seconds of flight, the
1214               error should be less than 2°).
1215             </para>
1216             <para>
1217               The usual use of the orientation configuration is to
1218               ensure that the rocket is traveling mostly upwards when
1219               deciding whether to ignite air starts or additional
1220               stages. For that, choose a reasonable maximum angle
1221               (like 20°) and set the motor igniter to require an angle
1222               of less than that value.
1223             </para>
1224           </listitem>
1225           <listitem>
1226             <para>
1227               Flight Time. Time since boost was detected. Select a
1228               value and choose whether to activate the pyro channel
1229               before or after that amount of time.
1230             </para>
1231           </listitem>
1232           <listitem>
1233             <para>
1234               Ascending. A simple test saying whether the rocket is
1235               going up or not. This is exactly equivalent to testing
1236               whether the speed is &gt; 0.
1237             </para>
1238           </listitem>
1239           <listitem>
1240             <para>
1241               Descending. A simple test saying whether the rocket is
1242               going down or not. This is exactly equivalent to testing
1243               whether the speed is &lt; 0.
1244             </para>
1245           </listitem>
1246           <listitem>
1247             <para>
1248               After Motor. The flight software counts each time the
1249               rocket starts accelerating (presumably due to a motor or
1250               motors igniting). Use this value to count ignitions for
1251               multi-staged or multi-airstart launches.
1252             </para>
1253           </listitem>
1254           <listitem>
1255             <para>
1256               Delay. This value doesn't perform any checks, instead it
1257               inserts a delay between the time when the other
1258               parameters become true and when the pyro channel is
1259               activated.
1260             </para>
1261           </listitem>
1262           <listitem>
1263             <para>
1264               Flight State. The flight software tracks the flight
1265               through a sequence of states:
1266               <orderedlist>
1267                 <listitem>
1268                   <para>
1269                     Boost. The motor has lit and the rocket is
1270                     accelerating upwards.
1271                   </para>
1272                 </listitem>
1273                 <listitem>
1274                   <para>
1275                     Fast. The motor has burned out and the rocket is
1276                     descellerating, but it is going faster than 200m/s.
1277                   </para>
1278                 </listitem>
1279                 <listitem>
1280                   <para>
1281                     Coast. The rocket is still moving upwards and
1282                     decelerating, but the speed is less than 200m/s.
1283                   </para>
1284                 </listitem>
1285                 <listitem>
1286                   <para>
1287                     Drogue. The rocket has reached apogee and is heading
1288                     back down, but is above the configured Main
1289                     altitude.
1290                   </para>
1291                 </listitem>
1292                 <listitem>
1293                   <para>
1294                     Main. The rocket is still descending, and is below
1295                     the Main altitude
1296                   </para>
1297                 </listitem>
1298                 <listitem>
1299                   <para>
1300                     Landed. The rocket is no longer moving.
1301                   </para>
1302                 </listitem>
1303               </orderedlist>
1304             </para>
1305             <para>
1306               You can select a state to limit when the pyro channel
1307               may activate; note that the check is based on when the
1308               rocket transitions <emphasis>into</emphasis> the state, and so checking for
1309               “greater than Boost” means that the rocket is currently
1310               in boost or some later state.
1311             </para>
1312             <para>
1313               When a motor burns out, the rocket enters either Fast or
1314               Coast state (depending on how fast it is moving). If the
1315               computer detects upwards acceleration again, it will
1316               move back to Boost state.
1317             </para>
1318           </listitem>
1319         </itemizedlist>
1320       </section>
1321     </section>
1323   </chapter>
1324   <chapter>
1326     <title>AltosUI</title>
1327     <para>
1328       The AltosUI program provides a graphical user interface for
1329       interacting with the Altus Metrum product family. AltosUI can
1330       monitor telemetry data, configure devices and many other
1331       tasks. The primary interface window provides a selection of
1332       buttons, one for each major activity in the system.  This chapter
1333       is split into sections, each of which documents one of the tasks
1334       provided from the top-level toolbar.
1335     </para>
1336     <section>
1337       <title>Monitor Flight</title>
1338       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
1339       <para>
1340         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
1341         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
1342         AltosUI will create a window to display telemetry data as
1343         received by the selected TeleDongle device.
1344       </para>
1345       <para>
1346         All telemetry data received are automatically recorded in
1347         suitable log files. The name of the files includes the current
1348         date and rocket serial and flight numbers.
1349       </para>
1350       <para>
1351         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
1352         displayed at the top of the window. You can configure the
1353         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
1354         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
1355         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
1356         that device.
1357       </para>
1358       <para>
1359         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
1360         significant pieces of information about the altimeter providing
1361         the telemetry data stream:
1362       </para>
1363       <itemizedlist>
1364         <listitem>
1365           <para>The configured call-sign</para>
1366         </listitem>
1367         <listitem>
1368           <para>The device serial number</para>
1369         </listitem>
1370         <listitem>
1371           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
1372             times it has flown.
1373           </para>
1374         </listitem>
1375         <listitem>
1376           <para>
1377             The rocket flight state. Each flight passes through several
1378             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
1379             Landed.
1380           </para>
1381         </listitem>
1382         <listitem>
1383           <para>
1384             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
1385             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
1386             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
1387             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
1388             error detection and correction techniques which prevent
1389             incorrect data from being reported.
1390           </para>
1391         </listitem>
1392         <listitem>
1393           <para>
1394             The age of the displayed data, in seconds since the last 
1395             successfully received telemetry packet.  In normal operation
1396             this will stay in the low single digits.  If the number starts
1397             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
1398             link from the flight computer.
1399           </para>
1400         </listitem>
1401       </itemizedlist>
1402       <para>
1403         Finally, the largest portion of the window contains a set of
1404         tabs, each of which contain some information about the rocket.
1405         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
1406         progresses, the selected tab automatically switches to display
1407         data relevant to the current state of the flight. You can select
1408         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
1409         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
1410       </para>
1411       <section>
1412         <title>Launch Pad</title>
1413         <para>
1414           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
1415           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
1416           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
1417           whether the rocket is ready to launch:
1418           <variablelist>
1419             <varlistentry>
1420               <term>Battery Voltage</term>
1421               <listitem>
1422                 <para>
1423                   This indicates whether the Li-Po battery powering the 
1424                   flight computer has sufficient charge to last for
1425                   the duration of the flight. A value of more than
1426                   3.8V is required for a 'GO' status.
1427                 </para>
1428               </listitem>
1429             </varlistentry>
1430             <varlistentry>
1431               <term>Apogee Igniter Voltage</term>
1432               <listitem>
1433                 <para>
1434                   This indicates whether the apogee
1435                   igniter has continuity. If the igniter has a low
1436                   resistance, then the voltage measured here will be close
1437                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1438                   required for a 'GO' status.
1439                 </para>
1440               </listitem>
1441             </varlistentry>
1442             <varlistentry>
1443               <term>Main Igniter Voltage</term>
1444               <listitem>
1445                 <para>
1446                   This indicates whether the main
1447                   igniter has continuity. If the igniter has a low
1448                   resistance, then the voltage measured here will be close
1449                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1450                   required for a 'GO' status.
1451                 </para>
1452               </listitem>
1453             </varlistentry>
1454             <varlistentry>
1455               <term>On-board Data Logging</term>
1456               <listitem>
1457                 <para>
1458                   This indicates whether there is
1459                   space remaining on-board to store flight data for the
1460                   upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
1461                   to erase flights, there may not be any space
1462                   left. Most of our flight computers can store multiple 
1463                   flights, depending on the configured maximum flight log 
1464                   size. TeleMini v1.0 stores only a single flight, so it 
1465                   will need to be
1466                   downloaded and erased after each flight to capture
1467                   data. This only affects on-board flight logging; the
1468                   altimeter will still transmit telemetry and fire
1469                   ejection charges at the proper times even if the flight
1470                   data storage is full.
1471                 </para>
1472               </listitem>
1473             </varlistentry>
1474             <varlistentry>
1475               <term>GPS Locked</term>
1476               <listitem>
1477                 <para>
1478                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether the GPS receiver is
1479                   currently able to compute position information. GPS requires
1480                   at least 4 satellites to compute an accurate position.
1481                 </para>
1482               </listitem>
1483             </varlistentry>
1484             <varlistentry>
1485               <term>GPS Ready</term>
1486               <listitem>
1487                 <para>
1488                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether GPS has reported at least
1489                   10 consecutive positions without losing lock. This ensures
1490                   that the GPS receiver has reliable reception from the
1491                   satellites.
1492                 </para>
1493               </listitem>
1494             </varlistentry>
1495           </variablelist>
1496         </para>
1497         <para>
1498           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
1499           and altitude, averaging many reported positions to improve the
1500           accuracy of the fix.
1501         </para>
1502       </section>
1503       <section>
1504         <title>Ascent</title>
1505         <para>
1506           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
1507           phases. The information displayed here helps monitor the
1508           rocket as it heads towards apogee.
1509         </para>
1510         <para>
1511           The height, speed and acceleration are shown along with the
1512           maximum values for each of them. This allows you to quickly
1513           answer the most commonly asked questions you'll hear during
1514           flight.
1515         </para>
1516         <para>
1517           The current latitude and longitude reported by the GPS are
1518           also shown. Note that under high acceleration, these values
1519           may not get updated as the GPS receiver loses position
1520           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
1521           start reporting position again.
1522         </para>
1523         <para>
1524           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
1525           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
1526           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
1527         </para>
1528       </section>
1529       <section>
1530         <title>Descent</title>
1531         <para>
1532           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
1533           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
1534           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
1535           waiting for the main charge to fire.
1536         </para>
1537         <para>
1538           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
1539           current descent rate is reported along with the current
1540           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
1541           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
1542           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
1543         </para>
1544         <para>
1545           With GPS-equipped flight computers, you can locate the rocket in the
1546           sky using the elevation and bearing information to figure
1547           out where to look. Elevation is in degrees above the
1548           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
1549           north. Range can help figure out how big the rocket will
1550           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
1551           directly under the rocket and can help figure out where the
1552           rocket is likely to land. Note that all of these values are
1553           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
1554           the rocket is over the pad, not over you.
1555         </para>
1556         <para>
1557           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
1558           well, both to monitor the main charge as well as to see what
1559           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
1560           e-matches are designed to retain continuity even after being
1561           fired, and will continue to show as green or return from red to
1562           green after firing.
1563         </para>
1564       </section>
1565       <section>
1566         <title>Landed</title>
1567         <para>
1568           Once the rocket is on the ground, attention switches to
1569           recovery. While the radio signal is often lost once the
1570           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
1571           generally within a short distance of the actual landing location.
1572         </para>
1573         <para>
1574           The last reported GPS position is reported both by
1575           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
1576           the launch pad. The distance should give you a good idea of
1577           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
1578           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
1579           unit and have that compute a track to the landing location.
1580         </para>
1581         <para>
1582           Our flight computers will continue to transmit RDF
1583           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
1584           following the radio signal if necessary. You may need to get 
1585           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
1586           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
1587         </para>
1588         <para>
1589           The maximum height, speed and acceleration reported
1590           during the flight are displayed for your admiring observers.
1591           The accuracy of these immediate values depends on the quality
1592           of your radio link and how many packets were received.  
1593           Recovering the on-board data after flight may yield
1594           more precise results.
1595         </para>
1596         <para>
1597           To get more detailed information about the flight, you can
1598           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
1599           graph window for the current flight.
1600         </para>
1601       </section>
1602       <section>
1603         <title>Site Map</title>
1604         <para>
1605           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
1606           the rocket's position to make it easier for you to locate the
1607           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
1608           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
1609           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
1610           dark blue for main, and black for landed.
1611         </para>
1612         <para>
1613           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
1614           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
1615           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
1616         </para>
1617         <para>
1618           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
1619           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
1620           the rocket's path will be traced on a dark gray background
1621           instead.
1622         </para>
1623         <para>
1624           You can pre-load images for your favorite launch sites
1625           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
1626         </para>
1627       </section>
1628     </section>
1629     <section>
1630       <title>Save Flight Data</title>
1631       <para>
1632         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
1633         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
1634         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
1635         such, it provides a more complete and precise record of the
1636         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
1637         flash memory and write it to disk. 
1638       </para>
1639       <para>
1640         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1641         connected flight computers and TeleDongle devices. If you select a
1642         flight computer, the flight data will be downloaded from that
1643         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1644         will be downloaded from a flight computer over radio link via the 
1645         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1646         Over The Radio Link for more information.
1647       </para>
1648       <para>
1649         After the device has been selected, a dialog showing the
1650         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1651         select which flights to download and which to delete. With
1652         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1653         for the space they consume to be reused by another
1654         flight. This prevents accidentally losing flight data
1655         if you neglect to download data before flying again. Note that
1656         if there is no more space available in the device, then no
1657         data will be recorded during the next flight.
1658       </para>
1659       <para>
1660         The file name for each flight log is computed automatically
1661         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1662         flight number information.
1663       </para>
1664     </section>
1665     <section>
1666       <title>Replay Flight</title>
1667       <para>
1668         Select this button and you are prompted to select a flight
1669         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1670         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1671         flash memory.
1672       </para>
1673       <para>
1674         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1675         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1676         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1677       </para>
1678     </section>
1679     <section>
1680       <title>Graph Data</title>
1681       <para>
1682         Select this button and you are prompted to select a flight
1683         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1684         .eeprom file containing flight data saved from
1685         flash memory.
1686       </para>
1687       <para>
1688         Once a flight record is selected, a window with multiple tabs is
1689         opened.
1690         <variablelist>
1691           <varlistentry>
1692             <term>Flight Graph</term>
1693             <listitem>
1694               <para>
1695                 By default, the graph contains acceleration (blue),
1696                 velocity (green) and altitude (red).
1697               </para>
1698             </listitem>
1699           </varlistentry>
1700           <varlistentry>
1701             <term>Configure Graph</term>
1702             <listitem>
1703               <para>
1704                 This selects which graph elements to show, and, at the
1705                 very bottom, lets you switch between metric and
1706                 imperial units
1707               </para>
1708             </listitem>
1709           </varlistentry>
1710           <varlistentry>
1711             <term>Flight Statistics</term>
1712             <listitem>
1713               <para>
1714                 Shows overall data computed from the flight.
1715               </para>
1716             </listitem>
1717           </varlistentry>
1718           <varlistentry>
1719             <term>Map</term>
1720             <listitem>
1721               <para>
1722                 Shows a satellite image of the flight area overlaid
1723                 with the path of the flight. The red concentric
1724                 circles mark the launch pad, the black concentric
1725                 circles mark the landing location.
1726               </para>
1727             </listitem>
1728           </varlistentry>
1729         </variablelist>
1730       </para>
1731       <para>
1732         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1733         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1734         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1735         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1736         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1737         you the option save or print the plot.
1738       </para>
1739       <para>
1740         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1741         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1742         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1743       </para>
1744     </section>
1745     <section>
1746       <title>Export Data</title>
1747       <para>
1748         This tool takes the raw data files and makes them available for
1749         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1750         select a flight data file, which can be either a .eeprom or .telem.
1751         The .eeprom files contain higher resolution and more continuous data, 
1752         while .telem files contain receiver signal strength information.  
1753         Next, a second dialog appears which is used to select
1754         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1755         between CSV and KML file formats.
1756       </para>
1757       <section>
1758         <title>Comma Separated Value Format</title>
1759         <para>
1760           This is a text file containing the data in a form suitable for
1761           import into a spreadsheet or other external data analysis
1762           tool. The first few lines of the file contain the version and
1763           configuration information from the altimeter, then
1764           there is a single header line which labels all of the
1765           fields. All of these lines start with a '#' character which
1766           many tools can be configured to skip over.
1767         </para>
1768         <para>
1769           The remaining lines of the file contain the data, with each
1770           field separated by a comma and at least one space. All of
1771           the sensor values are converted to standard units, with the
1772           barometric data reported in both pressure, altitude and
1773           height above pad units.
1774         </para>
1775       </section>
1776       <section>
1777         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1778         <para>
1779           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1780           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1781           see the whole flight path in 3D.
1782         </para>
1783       </section>
1784     </section>
1785     <section>
1786       <title>Configure Altimeter</title>
1787       <para>
1788         Select this button and then select either an altimeter or
1789         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1790         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1791       </para>
1792       <para>
1793         The first few lines of the dialog provide information about the
1794         connected device, including the product name,
1795         software version and hardware serial number. Below that are the
1796         individual configuration entries.
1797       </para>
1798       <para>
1799         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1800       </para>
1801       <itemizedlist>
1802         <listitem>
1803           <para>
1804             Save. This writes any changes to the
1805             configuration parameter block in flash memory. If you don't
1806             press this button, any changes you make will be lost.
1807           </para>
1808         </listitem>
1809         <listitem>
1810           <para>
1811             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1812             erasing any changes you have made.
1813           </para>
1814         </listitem>
1815         <listitem>
1816           <para>
1817             Reboot. This reboots the device. Use this to
1818             switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1819             oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1820             are really saved.
1821           </para>
1822         </listitem>
1823         <listitem>
1824           <para>
1825             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1826             lost.
1827           </para>
1828         </listitem>
1829       </itemizedlist>
1830       <para>
1831         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1832       </para>
1833       <section>
1834         <title>Main Deploy Altitude</title>
1835         <para>
1836           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1837           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1838           some common values, but you can edit the text directly and
1839           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1840           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1841           after the apogee charge fires.
1842         </para>
1843       </section>
1844       <section>
1845         <title>Apogee Delay</title>
1846         <para>
1847           When flying redundant electronics, it's often important to
1848           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1849           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1850           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1851           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1852           charge a certain number of seconds after apogee has been
1853           detected.
1854         </para>
1855       </section>
1856       <section>
1857         <title>Radio Frequency</title>
1858         <para>
1859           This configures which of the frequencies to use for both
1860           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1861           value via packet command mode, the TeleDongle frequency will
1862           also be automatically reconfigured to match so that
1863           communication will continue afterwards.
1864         </para>
1865       </section>
1866       <section>
1867         <title>RF Calibration</title>
1868         <para>
1869           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1870           factory to ensure that they transmit and receive on the
1871           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1872           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1873           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1874           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1875           you must reprogram the unit completely.
1876         </para>
1877       </section>
1878       <section>
1879         <title>Telemetry/RDF/APRS Enable</title>
1880         <para>
1881           Enables the radio for transmission during flight. When
1882           disabled, the radio will not transmit anything during flight
1883           at all.
1884         </para>
1885       </section>
1886       <section>
1887         <title>APRS Interval</title>
1888         <para>
1889           How often to transmit GPS information via APRS. This option
1890           is available on TeleMetrum v2 and TeleMega
1891           boards. TeleMetrum v1 boards cannot transmit APRS
1892           packets. Note that a single APRS packet takes nearly a full
1893           second to transmit, so enabling this option will prevent
1894           sending any other telemetry during that time.
1895         </para>
1896       </section>
1897       <section>
1898         <title>Callsign</title>
1899         <para>
1900           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1901           as needed to conform to your local radio regulations.
1902         </para>
1903       </section>
1904       <section>
1905         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1906         <para>
1907           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1908           log. The available space will be divided into chunks of this
1909           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1910           a larger value will record data from longer flights.
1911         </para>
1912       </section>
1913       <section>
1914         <title>Ignite Mode</title>
1915         <para>
1916           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1917           were originally designed as dual-deploy flight
1918           computers. This configuration parameter allows the two
1919           channels to be used in different configurations.
1920         </para>
1921         <itemizedlist>
1922           <listitem>
1923             <para>
1924               Dual Deploy. This is the usual mode of operation; the
1925               'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1926               channel at the height above ground specified by the
1927               'Main Deploy Altitude' during descent.
1928             </para>
1929           </listitem>
1930           <listitem>
1931             <para>
1932               Redundant Apogee. This fires both channels at
1933               apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1934               delay by the 'main' channel.
1935             </para>
1936           </listitem>
1937           <listitem>
1938             <para>
1939               Redundant Main. This fires both channels at the
1940               height above ground specified by the Main Deploy
1941               Altitude setting during descent. The 'apogee'
1942               channel is fired first, followed after a two second
1943               delay by the 'main' channel.
1944             </para>
1945           </listitem>
1946         </itemizedlist>
1947       </section>
1948       <section>
1949         <title>Pad Orientation</title>
1950         <para>
1951           Because they include accelerometers, TeleMetrum and
1952           TeleMega are sensitive to the orientation of the board. By
1953           default, they expect the antenna end to point forward. This
1954           parameter allows that default to be changed, permitting the
1955           board to be mounted with the antenna pointing aft instead.
1956         </para>
1957         <itemizedlist>
1958           <listitem>
1959             <para>
1960               Antenna Up. In this mode, the antenna end of the
1961               flight computer must point forward, in line with the
1962               expected flight path.
1963             </para>
1964           </listitem>
1965           <listitem>
1966             <para>
1967               Antenna Down. In this mode, the antenna end of the
1968               flight computer must point aft, in line with the
1969               expected flight path.
1970             </para>
1971           </listitem>
1972         </itemizedlist>
1973       </section>
1974       <section>
1975         <title>Configure Pyro Channels</title>
1976         <para>
1977           This opens a separate window to configure the additional
1978           pyro channels available on TeleMega.  One column is
1979           presented for each channel. Each row represents a single
1980           parameter, if enabled the parameter must meet the specified
1981           test for the pyro channel to be fired. See the Pyro Channels
1982           section in the System Operation chapter above for a
1983           description of these parameters.
1984         </para>
1985         <para>
1986           Select conditions and set the related value; the pyro
1987           channel will be activated when <emphasis>all</emphasis> of the
1988           conditions are met. Each pyro channel has a separate set of
1989           configuration values, so you can use different values for
1990           the same condition with different channels.
1991         </para>
1992         <para>
1993           Once you have selected the appropriate configuration for all
1994           of the necessary pyro channels, you can save the pyro
1995           configuration along with the rest of the flight computer
1996           configuration by pressing the 'Save' button in the main
1997           Configure Flight Computer window.
1998         </para>
1999       </section>
2000     </section>
2001     <section>
2002       <title>Configure AltosUI</title>
2003       <para>
2004         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
2005       </para>
2006       <section>
2007         <title>Voice Settings</title>
2008         <para>
2009           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
2010           can keep your eyes on the sky and still get information about
2011           the current flight status. However, sometimes you don't want
2012           to hear them.
2013         </para>
2014         <itemizedlist>
2015           <listitem>
2016             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
2017           </listitem>
2018           <listitem>
2019             <para>
2020               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
2021               that the audio system is working and the volume settings
2022               are reasonable
2023             </para>
2024           </listitem>
2025         </itemizedlist>
2026       </section>
2027       <section>
2028         <title>Log Directory</title>
2029         <para>
2030           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
2031           data to this directory. This directory is also used as the
2032           staring point when selecting data files for display or export.
2033         </para>
2034         <para>
2035           Click on the directory name to bring up a directory choosing
2036           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
2037           change where AltosUI reads and writes data files.
2038         </para>
2039       </section>
2040       <section>
2041         <title>Callsign</title>
2042         <para>
2043           This value is transmitted in each command packet sent from 
2044           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
2045           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
2046           is included in all telemetry packets.  Configure this
2047           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
2048           your local radio regulations.
2049         </para>
2050         <para>
2051           Note that to successfully command a flight computer over the radio
2052           (to configure the altimeter, monitor idle, or fire pyro charges), 
2053           the callsign configured here must exactly match the callsign
2054           configured in the flight computer.  This matching is case 
2055           sensitive.
2056         </para>
2057       </section>
2058       <section>
2059         <title>Imperial Units</title>
2060         <para>
2061           This switches between metric units (meters) and imperial
2062           units (feet and miles). This affects the display of values
2063           use during flight monitoring, configuration, data graphing
2064           and all of the voice announcements. It does not change the
2065           units used when exporting to CSV files, those are always
2066           produced in metric units.
2067         </para>
2068       </section>
2069       <section>
2070         <title>Font Size</title>
2071         <para>
2072           Selects the set of fonts used in the flight monitor
2073           window. Choose between the small, medium and large sets.
2074         </para>
2075       </section>
2076       <section>
2077         <title>Serial Debug</title>
2078         <para>
2079           This causes all communication with a connected device to be
2080           dumped to the console from which AltosUI was started. If
2081           you've started it from an icon or menu entry, the output
2082           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
2083           various serial communication issues.
2084         </para>
2085       </section>
2086       <section>
2087         <title>Manage Frequencies</title>
2088         <para>
2089           This brings up a dialog where you can configure the set of
2090           frequencies shown in the various frequency menus. You can
2091           add as many as you like, or even reconfigure the default
2092           set. Changing this list does not affect the frequency
2093           settings of any devices, it only changes the set of
2094           frequencies shown in the menus.
2095         </para>
2096       </section>
2097     </section>
2098     <section>
2099       <title>Configure Groundstation</title>
2100       <para>
2101         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
2102       </para>
2103       <para>
2104         The first few lines of the dialog provide information about the
2105         connected device, including the product name,
2106         software version and hardware serial number. Below that are the
2107         individual configuration entries.
2108       </para>
2109       <para>
2110         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
2111         data, the settings here are recorded on the local machine in
2112         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
2113         another machine, or using a different user account on the same
2114         machine will cause settings made here to have no effect.
2115       </para>
2116       <para>
2117         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
2118       </para>
2119       <itemizedlist>
2120         <listitem>
2121           <para>
2122             Save. This writes any changes to the
2123             local Java preferences file. If you don't
2124             press this button, any changes you make will be lost.
2125           </para>
2126         </listitem>
2127         <listitem>
2128           <para>
2129             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
2130             erasing any changes you have made.
2131           </para>
2132         </listitem>
2133         <listitem>
2134           <para>
2135             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
2136             lost.
2137           </para>
2138         </listitem>
2139       </itemizedlist>
2140       <para>
2141         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
2142       </para>
2143       <section>
2144         <title>Frequency</title>
2145         <para>
2146           This configures the frequency to use for both telemetry and
2147           packet command mode. Set this before starting any operation
2148           involving packet command mode so that it will use the right
2149           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
2150           change the frequency, and that menu also sets the same Java
2151           preference value used here.
2152         </para>
2153       </section>
2154       <section>
2155         <title>Radio Calibration</title>
2156         <para>
2157           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
2158           factory to ensure that they transmit and receive on the
2159           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
2160           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
2161           shows the current value and doesn't allow any changes.
2162         </para>
2163       </section>
2164     </section>
2165     <section>
2166       <title>Flash Image</title>
2167       <para>
2168         This reprograms Altus Metrum devices with new
2169         firmware. TeleMetrum v1.x, TeleDongle, TeleMini and TeleBT are
2170         all reprogrammed by using another similar unit as a
2171         programming dongle (pair programming). TeleMega, TeleMetrum v2
2172         and EasyMini are all programmed directly over their USB ports
2173         (self programming).  Please read the directions for flashing
2174         devices in the Updating Device Firmware chapter below.
2175       </para>
2176       <para>
2177         For “self programming”, connect USB to the device to be
2178         programmed and push the 'Flash Image' button. That will
2179         present a dialog box listing all of the connected
2180         devices. Carefully select the device to be programmed.
2181       </para>
2182       <para>
2183         For “pair programming”, once you have the programmer and
2184         target devices connected, push the 'Flash Image' button. That
2185         will present a dialog box listing all of the connected
2186         devices. Carefully select the programmer device, not the
2187         device to be programmed.
2188       </para>
2189       <para>
2190         Next, select the image to flash to the device. These are named
2191         with the product name and firmware version. The file selector
2192         will start in the directory containing the firmware included
2193         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
2194         the desired firmware if it isn't there.
2195       </para>
2196       <para>
2197         Next, a small dialog containing the device serial number and
2198         RF calibration values should appear. If these values are
2199         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
2200         enter the correct values here.
2201       </para>
2202       <para>
2203         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
2204         programming process.
2205       </para>
2206       <para>
2207         When programming is complete, the target device will
2208         reboot. Note that if a pair programmed target device is
2209         connected via USB, you will have to unplug it and then plug it
2210         back in for the USB connection to reset so that you can
2211         communicate with the device again.
2212       </para>
2213     </section>
2214     <section>
2215       <title>Fire Igniter</title>
2216       <para>
2217         This activates the igniter circuits in the flight computer to help 
2218         test recovery systems deployment. Because this command can operate
2219         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
2220         for flight and then test the recovery system without needing
2221         to snake wires inside the air-frame.
2222       </para>
2223       <para>
2224         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
2225         selection dialog. Pick the desired device. This brings up another 
2226         window which shows the current continuity test status for both 
2227         apogee and main charges.
2228       </para>
2229       <para>
2230         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
2231         'Arm' button.
2232       </para>
2233       <para>
2234         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
2235         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
2236         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
2237         will deactivate, at which point you start over again at
2238         selecting the desired igniter.
2239       </para>
2240     </section>
2241     <section>
2242       <title>Scan Channels</title>
2243       <para>
2244         This listens for telemetry packets on all of the configured
2245         frequencies, displaying information about each device it
2246         receives a packet from. You can select which of the three
2247         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
2248         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
2249         firmware.
2250       </para>
2251     </section>
2252     <section>
2253       <title>Load Maps</title>
2254       <para>
2255         Before heading out to a new launch site, you can use this to
2256         load satellite images in case you don't have internet
2257         connectivity at the site. This loads a fairly large area
2258         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
2259       </para>
2260       <para>
2261         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
2262         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
2263         and name of the site. The contents of this list are actually
2264         downloaded from our server at run-time, so as new sites are sent 
2265         in, they'll get automatically added to this list.
2266       </para>
2267       <para>
2268         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
2269       </para>
2270       <para>
2271         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
2272         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
2273         once, so if you load more than one launch site, you may get
2274         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
2275         of sending data to you. Try again later.
2276       </para>
2277     </section>
2278     <section>
2279       <title>Monitor Idle</title>
2280       <para>
2281         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
2282         except it works with the altimeter in “idle” mode by sending
2283         query commands to discover the current state rather than
2284         listening for telemetry packets. Because this uses command
2285         mode, it needs to have the TeleDongle and flight computer
2286         callsigns match exactly. If you can receive telemetry, but
2287         cannot manage to run Monitor Idle, then it's very likely that
2288         your callsigns are different in some way.
2289       </para>
2290     </section>
2291   </chapter>
2292   <chapter>
2293     <title>AltosDroid</title>
2294     <para>
2295       AltosDroid provides the same flight monitoring capabilities as
2296       AltosUI, but runs on Android devices and is designed to connect
2297       to a TeleBT receiver over Bluetooth™. AltosDroid monitors
2298       telemetry data, logging it to internal storage in the Android
2299       device, and presents that data in a UI the same way the 'Monitor
2300       Flight' window does in AltosUI.
2301     </para>
2302     <para>
2303       This manual will explain how to configure AltosDroid, connect
2304       to TeleBT, operate the flight monitoring interface and describe
2305       what the displayed data means.
2306     </para>
2307     <section>
2308       <title>Installing AltosDroid</title>
2309       <para>
2310         AltosDroid is included in the Google Play store. To install
2311         it on your Android device, open open the Google Play Store
2312         application and search for “altosdroid”. Make sure you don't
2313         have a space between “altos” and “droid” or you probably won't
2314         find what you want. That should bring you to the right page
2315         from which you can download and install the application.
2316       </para>
2317     </section>
2318     <section>
2319       <title>Connecting to TeleBT</title>
2320       <para>
2321         Press the Android 'Menu' button or soft-key to see the
2322         configuration options available. Select the 'Connect a device'
2323         option and then the 'Scan for devices' entry at the bottom to
2324         look for your TeleBT device. Select your device, and when it
2325         asks for the code, enter '1234'.
2326       </para>
2327       <para>
2328         Subsequent connections will not require you to enter that
2329         code, and your 'paired' device will appear in the list without
2330         scanning.
2331       </para>
2332     </section>
2333     <section>
2334       <title>Configuring AltosDroid</title>
2335       <para>
2336         The only configuration option available for AltosDroid is
2337         which frequency to listen on. Press the Android 'Menu' button
2338         or soft-key and pick the 'Select radio frequency' entry. That
2339         brings up a menu of pre-set radio frequencies; pick the one
2340         which matches your altimeter.
2341       </para>
2342     </section>
2343     <section>
2344       <title>AltosDroid Flight Monitoring</title>
2345       <para>
2346         AltosDroid is designed to mimic the AltosUI flight monitoring
2347         display, providing separate tabs for each stage of your rocket
2348         flight along with a tab containing a map of the local area
2349         with icons marking the current location of the altimeter and
2350         the Android device.
2351       </para>
2352       <section>
2353         <title>Pad</title>
2354         <para>
2355           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
2356           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
2357           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
2358           whether the rocket is ready to launch:
2359           <variablelist>
2360             <varlistentry>
2361               <term>Battery Voltage</term>
2362               <listitem>
2363                 <para>
2364                   This indicates whether the Li-Po battery
2365                   powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
2366                   the duration of the flight. A value of more than
2367                   3.8V is required for a 'GO' status.
2368                 </para>
2369               </listitem>
2370             </varlistentry>
2371             <varlistentry>
2372               <term>Apogee Igniter Voltage</term>
2373               <listitem>
2374                 <para>
2375                   This indicates whether the apogee
2376                   igniter has continuity. If the igniter has a low
2377                   resistance, then the voltage measured here will be close
2378                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2379                   required for a 'GO' status.
2380                 </para>
2381               </listitem>
2382             </varlistentry>
2383             <varlistentry>
2384               <term>Main Igniter Voltage</term>
2385               <listitem>
2386                 <para>
2387                   This indicates whether the main
2388                   igniter has continuity. If the igniter has a low
2389                   resistance, then the voltage measured here will be close
2390                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2391                   required for a 'GO' status.
2392                 </para>
2393               </listitem>
2394             </varlistentry>
2395             <varlistentry>
2396               <term>On-board Data Logging</term>
2397               <listitem>
2398                 <para>
2399                   This indicates whether there is
2400                   space remaining on-board to store flight data for the
2401                   upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
2402                   to erase flights, there may not be any space
2403                   left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
2404                   on the configured maximum flight log size. TeleMini
2405                   stores only a single flight, so it will need to be
2406                   downloaded and erased after each flight to capture
2407                   data. This only affects on-board flight logging; the
2408                   altimeter will still transmit telemetry and fire
2409                   ejection charges at the proper times.
2410                 </para>
2411               </listitem>
2412             </varlistentry>
2413             <varlistentry>
2414               <term>GPS Locked</term>
2415               <listitem>
2416                 <para>
2417                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether the GPS receiver is
2418                   currently able to compute position information. GPS requires
2419                   at least 4 satellites to compute an accurate position.
2420                 </para>
2421               </listitem>
2422             </varlistentry>
2423             <varlistentry>
2424               <term>GPS Ready</term>
2425               <listitem>
2426                 <para>
2427                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether GPS has reported at least
2428                   10 consecutive positions without losing lock. This ensures
2429                   that the GPS receiver has reliable reception from the
2430                   satellites.
2431                 </para>
2432               </listitem>
2433             </varlistentry>
2434           </variablelist>
2435         </para>
2436         <para>
2437           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
2438           and altitude, averaging many reported positions to improve the
2439           accuracy of the fix.
2440         </para>
2441       </section>
2442     </section>
2443     <section>
2444       <title>Downloading Flight Logs</title>
2445       <para>
2446         AltosDroid always saves every bit of telemetry data it
2447         receives. To download that to a computer for use with AltosUI,
2448         simply remove the SD card from your Android device, or connect
2449         your device to your computer's USB port and browse the files
2450         on that device. You will find '.telem' files in the TeleMetrum
2451         directory that will work with AltosUI directly.
2452       </para>
2453     </section>
2454   </chapter>
2455   <chapter>
2456     <title>Using Altus Metrum Products</title>
2457     <section>
2458       <title>Being Legal</title>
2459       <para>
2460         First off, in the US, you need an <ulink url="">amateur radio license</ulink> or
2461         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
2462         of our products.
2463       </para>
2464       </section>
2465       <section>
2466         <title>In the Rocket</title>
2467         <para>
2468           In the rocket itself, you just need a <ulink url="">TeleMetrum</ulink> or
2469           <ulink url="">TeleMini</ulink> board and
2470           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
2471           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
2472           run a TeleMetrum for hours.
2473           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
2474           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
2475         </para>
2476         <para>
2477           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
2478           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
2479           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
2480           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
2481           elsewhere in the rocket.
2482         </para>
2483       </section>
2484       <section>
2485         <title>On the Ground</title>
2486         <para>
2487           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
2488           feed-line connected to one of our <ulink url="">TeleDongle</ulink> units.  If possible, use an SMA to BNC 
2489         adapter instead of feedline between the antenna feedpoint and 
2490         TeleDongle, as this will give you the best performance.  The
2491           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
2492           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
2493           does not require special device drivers... just plug it in.
2494         </para>
2495         <para>
2496           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
2497           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
2498           for Linux which can perform most of the same tasks.
2499         </para>
2500         <para>
2501           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
2502           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
2503           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
2504           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
2505           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
2506           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
2507         </para>
2508         <para>
2509           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
2510           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
2511           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
2512           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
2513         </para>
2514         <para>
2515           You may also enjoy having a ham radio “HT” that covers the 70cm band... you
2516           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
2517           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
2518           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
2519           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
2520           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
2521           currently uses a Yaesu VX-7R, Bdale has a Baofung UV-5R
2522           which isn't as nice, but was a whole lot cheaper.
2523         </para>
2524         <para>
2525           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
2526           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2527             <listitem>
2528               <para>
2529               an antenna and feed-line or adapter
2530               </para>
2531             </listitem>
2532             <listitem>
2533               <para>
2534               a TeleDongle
2535               </para>
2536             </listitem>
2537             <listitem>
2538               <para>
2539               a notebook computer
2540               </para>
2541             </listitem>
2542             <listitem>
2543               <para>
2544               optionally, a hand-held GPS receiver
2545               </para>
2546             </listitem>
2547             <listitem>
2548               <para>
2549               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
2550               </para>
2551             </listitem>
2552           </orderedlist>
2553         </para>
2554         <para>
2555           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
2556           direction finding rockets are from
2557           <ulink url="" >
2558             Arrow Antennas.
2559           </ulink>
2560           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
2561           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 
2562           70cm HT.  TeleDongle and an SMA to BNC adapter fit perfectly
2563           between the driven element and reflector of Arrow antennas.
2564         </para>
2565       </section>
2566       <section>
2567         <title>Data Analysis</title>
2568         <para>
2569           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
2570           telemetry received during the flight itself, and the more
2571           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
2572           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
2573           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
2574           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
2575           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
2576           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
2577           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
2578           in two or three dimensions!
2579         </para>
2580         <para>
2581           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
2582           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
2583           a web browser.
2584         </para>
2585       </section>
2586       <section>
2587         <title>Future Plans</title>
2588         <para>
2589           In the future, we intend to offer “companion boards” for the rocket 
2590           that will plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide 
2591           more pyro channels, and so forth.  
2592         </para>
2593         <para>
2594           Also under design is a new flight computer with more sensors, more
2595           pyro channels, and a more powerful radio system designed for use
2596           in multi-stage, complex, and extreme altitude projects.
2597         </para>
2598         <para>
2599           We are also working on alternatives to TeleDongle.  One is a
2600           a stand-alone, hand-held ground terminal that will allow monitoring 
2601           the rocket's status, collecting data during flight, and logging data 
2602           after flight without the need for a notebook computer on the
2603           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most 
2604           notebook screens in direct sunlight, we think this will be a great 
2605           thing to have.  We are also working on a TeleDongle variant with
2606           Bluetooth™ that will work with Android phones and tablets.
2607         </para>
2608         <para>
2609           Because all of our work is open, both the hardware designs and the 
2610           software, if you have some great idea for an addition to the current 
2611           Altus Metrum family, feel free to dive in and help!  Or let us know 
2612           what you'd like to see that we aren't already working on, and maybe 
2613           we'll get excited about it too...
2614         </para>
2615         <para>
2616           Watch our 
2617           <ulink url="">web site</ulink> for more news 
2618           and information as our family of products evolves!
2619         </para>
2620     </section>
2621   </chapter>
2622   <chapter>
2623     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
2624     <para>
2625       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
2626       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
2627       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
2628       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
2629       products into the rocket air-frame, including how to safely and
2630       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
2631     </para>
2632     <section>
2633       <title>Mounting the Altimeter</title>
2634       <para>
2635         The first consideration is to ensure that the altimeter is
2636         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
2637         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
2638         and cannot cause any electrical issues on the board. For
2639         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16 inch balsa to fit
2640         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
2641         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
2642         balsa and into the underlying material.
2643       </para>
2644       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2645         <listitem>
2646           <para>
2647             Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
2648             acceleration so that the accelerometer can accurately
2649             capture data during the flight.
2650           </para>
2651         </listitem>
2652         <listitem>
2653           <para>
2654             Watch for any metal touching components on the
2655             board. Shorting out connections on the bottom of the board
2656             can cause the altimeter to fail during flight.
2657           </para>
2658         </listitem>
2659       </orderedlist>
2660     </section>
2661     <section>
2662       <title>Dealing with the Antenna</title>
2663       <para>
2664         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
2665         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
2666         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
2667         cutting it will change the resonant frequency and/or
2668         impedance, making it a less efficient radiator and thus
2669         reducing the range of the telemetry signal.
2670       </para>
2671       <para>
2672         Keeping metal away from the antenna will provide better range
2673         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
2674         entirely possible to isolate the antenna from metal
2675         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
2676         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
2677         like this around the antenna, the lower the range.
2678       </para>
2679       <para>
2680         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
2681         with conducting material. Carbon fiber is the most common
2682         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
2683         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
2684         range. Metallic flake paint is another effective shielding
2685         material which is to be avoided around any antennas.
2686       </para>
2687       <para>
2688         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
2689         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
2690         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
2691         under acceleration. If there are metal rods, keep the
2692         antenna as far away as possible.
2693       </para>
2694       <para>
2695         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
2696         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
2697         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
2698         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
2699         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
2700         bit better in that the antenna is known to stay straight and
2701         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
2702         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
2703         consuming very little space.
2704       </para>
2705       <para>
2706         If you need to place the antenna at a distance from the
2707         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
2708         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
2709         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
2710         manual.
2711       </para>
2712     </section>
2713     <section>
2714       <title>Preserving GPS Reception</title>
2715       <para>
2716         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
2717         sensitive and normally have no trouble tracking enough
2718         satellites to provide accurate position information for
2719         recovering the rocket. However, there are many ways to
2720         attenuate the GPS signal.
2721       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2722         <listitem>
2723           <para>
2724             Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
2725             tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
2726             GPS signal. We've never heard of anyone successfully
2727             receiving GPS from inside these materials.
2728           </para>
2729         </listitem>
2730         <listitem>
2731           <para>
2732             Metal components near the GPS patch antenna. These will
2733             de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
2734             away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
2735             antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
2736             antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
2737             wires and metal out from above the patch antenna.
2738           </para>
2739         </listitem>
2740       </orderedlist>
2741       </para>
2742     </section>
2743     <section>
2744       <title>Radio Frequency Interference</title>
2745       <para>
2746         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
2747         high-frequency clocks that spray radio interference across a
2748         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
2749         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
2750       </para>
2751       <para>
2752         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
2753         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
2754         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
2755         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
2756         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
2757       </para>
2758       <para>
2759         Voltages are induced when radio frequency energy is
2760         transmitted from one circuit to another. Here are things that
2761         influence the induced voltage and current:
2762       </para>
2763       <itemizedlist>
2764         <listitem>
2765           <para>
2766             Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
2767             further apart will reduce RFI.
2768           </para>
2769         </listitem>
2770         <listitem>
2771           <para>
2772           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
2773           wires run parallel to one another, the larger the amount of
2774           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
2775           RFI.
2776           </para>
2777         </listitem>
2778         <listitem>
2779           <para>
2780           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
2781           distance from the transmitter will get the same amount of
2782           induced energy which will then cancel out. Any time you have
2783           a wire pair running together, twist the pair together to
2784           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
2785           includes battery leads, switch hookups and igniter
2786           circuits.
2787           </para>
2788         </listitem>
2789         <listitem>
2790           <para>
2791           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
2792           in the environment and avoid having wire lengths near a
2793           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
2794           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
2795           simple ratio of that length; essentially any multiple of ¼
2796           of the wavelength (17.5cm).
2797           </para>
2798         </listitem>
2799       </itemizedlist>
2800     </section>
2801     <section>
2802       <title>The Barometric Sensor</title>
2803       <para>
2804         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
2805         sensor, essentially measuring the amount of air above the
2806         rocket to figure out how high it is. A large number of
2807         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
2808         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
2809         used to compute the height above the pad.
2810       </para>
2811       <para>
2812         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
2813         containing the altimeter must be vented outside the
2814         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
2815         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
2816         decreasing pressure.
2817       </para>
2818       <para>
2819         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
2820         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
2821         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
2822         which contains ejection charges or motors.
2823       </para>
2824     </section>
2825     <section>
2826       <title>Ground Testing</title>
2827       <para>
2828         The most important aspect of any installation is careful
2829         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
2830         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
2831         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
2832         failure.
2833       </para>
2834       <para>
2835         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
2836         without any BP and turning on all of the electronics in flight
2837         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
2838         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
2839         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
2840         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
2841         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
2842         BP charges!
2843       </para>
2844       <para>
2845         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
2846         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
2847         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
2848         interface through a TeleDongle to command each charge to
2849         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
2850         the air-frame and deploy the recovery system.
2851       </para>
2852     </section>
2853   </chapter>
2854   <chapter>
2855     <title>Updating Device Firmware</title>
2856     <para>
2857       TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini are all programmed directly
2858       over their USB connectors (self programming). TeleMetrum v1, TeleMini and
2859       TeleDongle are all programmed by using another device as a
2860       programmer (pair programming). It's important to recognize which
2861       kind of devices you have before trying to reprogram them.
2862     </para>
2863     <para>
2864       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
2865       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
2866       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
2867       station versions typically work fine with older firmware versions,
2868       so you don't need to update your devices just to try out new
2869       software features.  You can always download the most recent
2870       version from <ulink url=""/>.
2871     </para>
2872     <para>
2873       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
2874     </para>
2875     <para>
2876       Self-programmable devices (TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini)
2877       are reprogrammed by connecting them to your computer over USB
2878     </para>
2879     <section>
2880       <title>
2881         Updating TeleMega, TeleMetrum v2 or EasyMini Firmware
2882       </title>
2883       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2884         <listitem>
2885           <para>
2886             Attach a battery and power switch to the target
2887             device. Power up the device.
2888           </para>
2889         </listitem>
2890         <listitem>
2891           <para>
2892             Using a Micro USB cable, connect the target device to your
2893             computer's USB socket.
2894           </para>
2895         </listitem>
2896         <listitem>
2897           <para>
2898             Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2899           </para>
2900         </listitem>
2901         <listitem>
2902           <para>
2903             Select the target device in the Device Selection dialog.
2904           </para>
2905         </listitem>
2906         <listitem>
2907           <para>
2908             Select the image you want to flash to the device, which
2909             should have a name in the form
2910             &lt;product&gt;-v&lt;product-version&gt;-&lt;software-version&gt;.ihx, such
2911             as TeleMega-v1.0-1.3.0.ihx.
2912           </para>
2913         </listitem>
2914         <listitem>
2915           <para>
2916             Make sure the configuration parameters are reasonable
2917             looking. If the serial number and/or RF configuration
2918             values aren't right, you'll need to change them.
2919           </para>
2920         </listitem>
2921         <listitem>
2922           <para>
2923             Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2924             the device with new firmware, showing a progress bar.
2925           </para>
2926         </listitem>
2927         <listitem>
2928           <para>
2929             Verify that the device is working by using the 'Configure
2930             Altimeter' item to check over the configuration.
2931           </para>
2932         </listitem>
2933       </orderedlist>
2934       <section>
2935         <title>Recovering From Self-Flashing Failure</title>
2936         <para>
2937           If the firmware loading fails, it can leave the device
2938           unable to boot. Not to worry, you can force the device to
2939           start the boot loader instead, which will let you try to
2940           flash the device again.
2941         </para>
2942         <para>
2943           On each device, connecting two pins from one of the exposed
2944           connectors will force the boot loader to start, even if the
2945           regular operating system has been corrupted in some way.
2946         </para>
2947         <variablelist>
2948           <varlistentry>
2949             <term>TeleMega</term>
2950             <listitem>
2951               <para>
2952                 Connect pin 6 and pin 1 of the companion connector. Pin 1
2953                 can be identified by the square pad around it, and then
2954                 the pins could sequentially across the board. Be very
2955                 careful to <emphasis>not</emphasis> short pin 8 to
2956                 anything as that is connected directly to the battery. Pin
2957                 7 carries 3.3V and the board will crash if that is
2958                 connected to pin 1, but shouldn't damage the board.
2959               </para>
2960             </listitem>
2961           </varlistentry>
2962           <varlistentry>
2963             <term>TeleMetrum v2</term>
2964             <listitem>
2965               <para>
2966                 Connect pin 6 and pin 1 of the companion connector. Pin 1
2967                 can be identified by the square pad around it, and then
2968                 the pins could sequentially across the board. Be very
2969                 careful to <emphasis>not</emphasis> short pin 8 to
2970                 anything as that is connected directly to the battery. Pin
2971                 7 carries 3.3V and the board will crash if that is
2972                 connected to pin 1, but shouldn't damage the board.
2973               </para>
2974             </listitem>
2975           </varlistentry>
2976           <varlistentry>
2977             <term>EasyMini</term>
2978             <listitem>
2979               <para>
2980                 Connect pin 6 and pin 1 of the debug connector, which is
2981                 the six holes next to the beeper. Pin 1 can be identified
2982                 by the square pad around it, and then the pins could
2983                 sequentially across the board, making Pin 6 the one on the
2984                 other end of the row.
2985               </para>
2986             </listitem>
2987           </varlistentry>
2988         </variablelist>
2989       </section>
2990     </section>
2991     <section>
2992       <title>Pair Programming</title>
2993       <para>
2994         The big concept to understand is that you have to use a
2995         TeleMega, TeleMetrum or TeleDongle as a programmer to update a
2996         pair programmed device. Due to limited memory resources in the
2997         cc1111, we don't support programming directly over USB for these
2998         devices.
2999       </para>
3000     </section>
3001     <section>
3002       <title>Updating TeleMetrum v1.x Firmware</title>
3003       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3004         <listitem>
3005           <para>
3006           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3007           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3008           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3009           </para>
3010         </listitem>
3011         <listitem>
3012           <para>
3013           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3014           to the circuit board.
3015           </para>
3016         </listitem>
3017         <listitem>
3018           <para>
3019           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3020           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
3021           matching connector on the TeleMetrum.
3022           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3023           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3024           oriented correctly.
3025           </para>
3026         </listitem>
3027         <listitem>
3028           <para>
3029           Attach a battery to the TeleMetrum board.
3030           </para>
3031         </listitem>
3032         <listitem>
3033           <para>
3034           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3035           up the TeleMetrum.
3036           </para>
3037         </listitem>
3038         <listitem>
3039           <para>
3040           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3041           </para>
3042         </listitem>
3043         <listitem>
3044           <para>
3045           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3046           programming device.
3047           </para>
3048         </listitem>
3049         <listitem>
3050           <para>
3051           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
3052           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3053         in the default directory, if not you may have to poke around
3054         your system to find it.
3055           </para>
3056         </listitem>
3057         <listitem>
3058           <para>
3059           Make sure the configuration parameters are reasonable
3060           looking. If the serial number and/or RF configuration
3061           values aren't right, you'll need to change them.
3062           </para>
3063         </listitem>
3064         <listitem>
3065           <para>
3066           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3067           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
3068           </para>
3069         </listitem>
3070         <listitem>
3071           <para>
3072           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
3073           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
3074           to connect to the board and issue the 'v' command to check
3075           the version, etc.
3076           </para>
3077         </listitem>
3078         <listitem>
3079           <para>
3080           If something goes wrong, give it another try.
3081           </para>
3082         </listitem>
3083       </orderedlist>
3084     </section>
3085     <section>
3086       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
3087       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3088         <listitem>
3089 <para>
3090           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
3091           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
3092           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
3093           one end and a set of four pins on the other.
3094         </para>
3095 </listitem>
3096         <listitem>
3097 <para>
3098           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3099           to the circuit board.
3100         </para>
3101 </listitem>
3102         <listitem>
3103 <para>
3104           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
3105           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
3106           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
3107           connector has an alignment pin that goes through a hole in
3108           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
3109           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
3110           while the other pins have round pads.
3111         </para>
3112 </listitem>
3113         <listitem>
3114 <para>
3115           Attach a battery to the TeleMini board.
3116         </para>
3117 </listitem>
3118         <listitem>
3119 <para>
3120           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3121           up the TeleMini
3122         </para>
3123 </listitem>
3124         <listitem>
3125 <para>
3126           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3127         </para>
3128 </listitem>
3129         <listitem>
3130 <para>
3131           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3132           programming device.
3133         </para>
3134 </listitem>
3135         <listitem>
3136 <para>
3137           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
3138           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
3139         in the default directory, if not you may have to poke around
3140         your system to find it.
3141         </para>
3142 </listitem>
3143         <listitem>
3144 <para>
3145           Make sure the configuration parameters are reasonable
3146           looking. If the serial number and/or RF configuration
3147           values aren't right, you'll need to change them.
3148         </para>
3149 </listitem>
3150         <listitem>
3151 <para>
3152           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3153           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
3154         </para>
3155 </listitem>
3156         <listitem>
3157 <para>
3158           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
3159           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
3160           letting it come up in “flight” mode and listening for telemetry.
3161         </para>
3162 </listitem>
3163         <listitem>
3164 <para>
3165           If something goes wrong, give it another try.
3166         </para>
3167 </listitem>
3168       </orderedlist>
3169     </section>
3170     <section>
3171       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
3172       <para>
3173         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
3174         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
3175         </para>
3176       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3177         <listitem>
3178 <para>
3179           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3180           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3181           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3182         </para>
3183 </listitem>
3184         <listitem>
3185 <para>
3186           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
3187           plug the “mini” end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
3188         </para>
3189 </listitem>
3190         <listitem>
3191 <para>
3192           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3193           to the circuit board.
3194         </para>
3195 </listitem>
3196         <listitem>
3197 <para>
3198           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3199           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
3200           matching connector on the TeleDongle.
3201           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3202           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3203           oriented correctly.
3204         </para>
3205 </listitem>
3206         <listitem>
3207 <para>
3208           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
3209         </para>
3210 </listitem>
3211         <listitem>
3212 <para>
3213           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
3214           ports, and power up the programmer.
3215         </para>
3216 </listitem>
3217         <listitem>
3218 <para>
3219           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3220         </para>
3221 </listitem>
3222         <listitem>
3223 <para>
3224           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
3225           programming device.
3226         </para>
3227 </listitem>
3228         <listitem>
3229 <para>
3230           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
3231           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3232         in the default directory, if not you may have to poke around
3233         your system to find it.
3234         </para>
3235 </listitem>
3236         <listitem>
3237 <para>
3238           Make sure the configuration parameters are reasonable
3239           looking. If the serial number and/or RF configuration
3240           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
3241           serial number is on the “bottom” of the circuit board, and can
3242           usually be read through the translucent blue plastic case without
3243           needing to remove the board from the case.
3244         </para>
3245 </listitem>
3246         <listitem>
3247 <para>
3248           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3249           the TeleDongle with new firmware, showing a progress bar.
3250         </para>
3251 </listitem>
3252         <listitem>
3253 <para>
3254           Confirm that the TeleDongle board seems to have updated OK, which you
3255           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
3256           to connect to the board and issue the 'v' command to check
3257           the version, etc.  Once you're happy, remove the programming cable
3258           and put the cover back on the TeleDongle.
3259         </para>
3260 </listitem>
3261         <listitem>
3262 <para>
3263           If something goes wrong, give it another try.
3264         </para>
3265 </listitem>
3266       </orderedlist>
3267       <para>
3268         Be careful removing the programming cable from the locking 8-pin
3269         connector on TeleMetrum.  You'll need a fingernail or perhaps a thin
3270         screwdriver or knife blade to gently pry the locking ears out
3271         slightly to extract the connector.  We used a locking connector on
3272         TeleMetrum to help ensure that the cabling to companion boards
3273         used in a rocket don't ever come loose accidentally in flight.
3274       </para>
3275     </section>
3276   </chapter>
3277   <chapter>
3278     <title>Hardware Specifications</title>
3279     <section>
3280       <title>
3281         TeleMega Specifications
3282       </title>
3283       <itemizedlist>
3284         <listitem>
3285           <para>
3286             Recording altimeter for model rocketry.
3287           </para>
3288         </listitem>
3289         <listitem>
3290           <para>
3291             Supports dual deployment and four auxiliary pyro channels
3292             (a total of 6 events).
3293           </para>
3294         </listitem>
3295         <listitem>
3296           <para>
3297             70cm 40mW ham-band transceiver for telemetry down-link.
3298           </para>
3299         </listitem>
3300         <listitem>
3301           <para>
3302             Barometric pressure sensor good to 100k feet MSL.
3303           </para>
3304         </listitem>
3305         <listitem>