Create release notes for 1.2.1
[fw/altos] / doc / altusmetrum.xsl
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.5//EN"
3   "/usr/share/xml/docbook/schema/dtd/4.5/docbookx.dtd">
4 <book>
5   <title>The Altus Metrum System</title>
6   <subtitle>An Owner's Manual for TeleMetrum, TeleMini, TeleDongle and TeleBT Devices</subtitle>
7   <bookinfo>
8     <author>
9       <firstname>Bdale</firstname>
10       <surname>Garbee</surname>
11     </author>
12     <author>
13       <firstname>Keith</firstname>
14       <surname>Packard</surname>
15     </author>
16     <author>
17       <firstname>Bob</firstname>
18       <surname>Finch</surname>
19     </author>
20     <author>
21       <firstname>Anthony</firstname>
22       <surname>Towns</surname>
23     </author>
24     <copyright>
25       <year>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>1.2.1</revnumber>
40         <date>21 May 2013</date>
41         <revremark>
42           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
43           for TeleBT and AltosDroid. It also adds a few minor features
44           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
45         </revremark>
46       </revision>
47       <revision>
48         <revnumber>1.2</revnumber>
49         <date>18 April 2013</date>
50         <revremark>
51           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
52           for MicroPeak and the MicroPeak USB interface.
53         </revremark>
54       </revision>
55       <revision>
56         <revnumber>1.1.1</revnumber>
57         <date>16 September 2012</date>
58         <revremark>
59           Updated for software version 1.1.1 Version 1.1.1 fixes a few
60           bugs found in version 1.1.
61         </revremark>
62       </revision>
63       <revision>
64         <revnumber>1.1</revnumber>
65         <date>13 September 2012</date>
66         <revremark>
67           Updated for software version 1.1. Version 1.1 has new
68           features but is otherwise compatible with version 1.0.
69         </revremark>
70       </revision>
71       <revision>
72         <revnumber>1.0</revnumber>
73         <date>24 August 2011</date>
74         <revremark>
75           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
76           telemetry format change, meaning both ends of a link 
77           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
78           communications will fail.
79         </revremark>
80       </revision>
81       <revision>
82         <revnumber>0.9</revnumber>
83         <date>18 January 2011</date>
84         <revremark>
85           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
86           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
87           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
88         </revremark>
89       </revision>
90       <revision>
91         <revnumber>0.8</revnumber>
92         <date>24 November 2010</date>
93         <revremark>Updated for software version 0.8 </revremark>
94       </revision>
95     </revhistory>
96   </bookinfo>
97   <acknowledgements>
98     <para>
99       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing "The
100       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
101       Kit" which formed the basis of the original Getting Started chapter 
102       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
103       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
104       are immensely gratifying and highly appreciated!
105     </para>
106     <para>
107       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
108       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
109       Free software means that our customers and friends can become our
110       collaborators, and we certainly appreciate this level of
111       contribution!
112     </para>
113     <para>
114       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
115       out on the rocket flight line somewhere.
116       <literallayout>
117 Bdale Garbee, KB0G
118 NAR #87103, TRA #12201
120 Keith Packard, KD7SQG
121 NAR #88757, TRA #12200
122       </literallayout>
123     </para>
124   </acknowledgements>
125   <chapter>
126     <title>Introduction and Overview</title>
127     <para>
128       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
129       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
130       capabilities and performance will delight you in every way, but by
131       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
132       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
133       future as you wish!
134     </para>
135     <para>
136       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
137       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
138       as standard features, and a "companion interface" that will
139       support optional capabilities in the future.
140     </para>
141     <para>
142       Our second device was TeleMini, a dual deploy altimeter with
143       radio telemetry and radio direction finding. This device is only
144       13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and can fit easily in an 18mm 
145       air-frame.
146     </para>
147     <para>
148       TeleDongle was our first ground station, providing a USB to RF
149       interfaces for communicating with the altimeters. Combined with
150       your choice of antenna and notebook computer, TeleDongle and our
151       associated user interface software form a complete ground
152       station capable of logging and displaying in-flight telemetry,
153       aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
154       data for analysis and review.
155     </para>
156     <para>
157       For a slightly more portable ground station experience that also
158       provides direct rocket recovery support, TeleBT offers flight
159       monitoring and data logging using a Bluetooth connection between
160       the receiver and an Android device that has the Altos Droid
161       application installed from the Google Play store.
162     </para>
163     <para>
164       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
165       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
166       for the entire product family.
167     </para>
168   </chapter>
169   <chapter>
170     <title>Getting Started</title>
171     <para>
172       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
173       "starter kit" is to charge the battery.
174     </para>
175     <para>
176       The TeleMetrum battery can be charged by plugging it into the
177       corresponding socket of the TeleMetrum and then using the USB A to
178       mini B
179       cable to plug the TeleMetrum into your computer's USB socket. The
180       TeleMetrum circuitry will charge the battery whenever it is plugged
181       in, because the TeleMetrum's on-off switch does NOT control the
182       charging circuitry.
183     </para>
184     <para>
185       When the GPS chip is initially searching for
186       satellites, TeleMetrum will consume more current than it can pull
187       from the USB port, so the battery must be attached in order to get
188       satellite lock.  Once GPS is locked, the current consumption goes back
189       down enough to enable charging while
190       running. So it's a good idea to fully charge the battery as your
191       first item of business so there is no issue getting and maintaining
192       satellite lock.  The yellow charge indicator led will go out when the
193       battery is nearly full and the charger goes to trickle charge. It
194       can take several hours to fully recharge a deeply discharged battery.
195     </para>
196     <para>
197       The TeleMini battery can be charged by disconnecting it from the
198       TeleMini board and plugging it into a standalone battery charger 
199       such as the LipoCharger product included in TeleMini Starter Kits, 
200       and connecting that via a USB cable to a laptop or other USB
201       power source.  
202     </para>
203     <para>
204       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
205       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
206       "just work", showing up as a serial port device.  Windows systems need
207       driver information that is part of the AltOS download to know that the
208       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
209       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
210       computer.  If you are using Linux and are having problems, try moving 
211       to a fresher kernel (2.6.33 or newer), as the USB serial driver had 
212       ugly bugs in some earlier versions.
213     </para>
214     <para>
215       Next you should obtain and install the AltOS software.  These include
216       the AltosUI ground station program, current firmware images for
217       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle, and a number of standalone 
218       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are 
219       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX versions.  
220       Full source code and build instructions are also available.
221       The latest version may always be downloaded from
222       <ulink url=""/>.
223     </para>
224     <para>
225       If you're using a TeleBT instead of the TeleDongle, you'll want
226       to go install the Altos Droid application from the Google Play
227       store. You don't need a data plan to use Altos Droid, but
228       without network access, the Map view will be less useful as it
229       won't contain any map data. You can also use TeleBT connected
230       over USB with your laptop computer; it acts exactly like a
231       TeleDongle. Anywhere this manual talks about TeleDongle, you can
232       also read that as 'and TeleBT when connected via USB'.
233     </para>
234   </chapter>
235   <chapter>
236     <title>Handling Precautions</title>
237     <para>
238       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
239       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
240       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
241       devices, there are some precautions you must take.
242     </para>
243     <para>
244       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
245       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
246       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
247       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
248       or their leads are allowed to short, they can and will release their
249       energy very rapidly!
250       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
251       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
252       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
253       strapping them down, for example.
254     </para>
255     <para>
256       The barometric sensors used on both TeleMetrum and TeleMini are 
257       sensitive to sunlight.  In normal TeleMetrum mounting situations, it 
258       and all of the other surface mount components
259       are "down" towards whatever the underlying mounting surface is, so
260       this is not normally a problem.  Please consider this, though, when
261       designing an installation, for example, in an air-frame with a
262       see-through plastic payload bay.  It is particularly important to
263       consider this with TeleMini, both because the baro sensor is on the
264       "top" of the board, and because many model rockets with payload bays
265       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
266       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
267       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
268       sunlight.
269     </para>
270     <para>
271       The barometric sensor sampling port must be able to "breathe",
272       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
273       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
274       suitable static vent to outside air.
275     </para>
276     <para>
277       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
278       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
279       charge gasses.
280     </para>
281   </chapter>
282   <chapter>
283     <title>Hardware Overview</title>
284     <para>
285       TeleMetrum is a 1 inch by 2.75 inch circuit board.  It was designed to
286       fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
287       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
288       to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
289       be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the 1/4
290       wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
291       antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
292       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
293       fin can end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
294       bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
295     </para>
296     <para>
297       TeleMini is a 0.5 inch by 1.5 inch circuit board.   It was designed to
298       fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in a tube that
299       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
300       to succeed!  Since there is no accelerometer, TeleMini can be mounted
301       in any convenient orientation.  The default 1/4
302       wave UHF wire antenna attached to the center of one end of
303       the board is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
304       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
305       other end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
306       bay for TeleMini should have at least 9 inches of interior length.
307     </para>
308     <para>
309       A typical TeleMetrum or TeleMini installation involves attaching 
310       only a suitable Lithium Polymer battery, a single pole switch for 
311       power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
312       apogee and main ejection charges.  All Altus Metrum products are 
313       designed for use with single-cell batteries with 3.7 volts nominal.
314     </para>
315     <para>
316       The battery connectors are a standard 2-pin JST connector and
317       match batteries sold by Spark Fun. These batteries are
318       single-cell Lithium Polymer batteries that nominally provide 3.7
319       volts.  Other vendors sell similar batteries for RC aircraft
320       using mating connectors, however the polarity for those is
321       generally reversed from the batteries used by Altus Metrum
322       products. In particular, the Tenergy batteries supplied for use
323       in Featherweight flight computers are not compatible with Altus
324       Metrum flight computers or battery chargers. <emphasis>Check
325       polarity and voltage before connecting any battery not purchased
326       from Altus Metrum or Spark Fun.</emphasis>
327     </para>
328     <para>
329       By default, we use the unregulated output of the Li-Po battery directly
330       to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
331       low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
332       Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
333       pyro battery, check out the "External Pyro Battery" section in this 
334       manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
335       designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
336     </para>
337     <para>
338       Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
339       at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
340       blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
341       jeweler's screwdriver set.
342     </para>
343     <para>
344       TeleMetrum also uses the screw terminal block for the power
345       switch leads. On TeleMini, the power switch leads are soldered
346       directly to the board and can be connected directly to a switch.
347     </para>
348     <para>
349       For most air-frames, the integrated antennas are more than
350       adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
351       metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
352       use off-board external antennas instead.  In this case, you can
353       order an altimeter with an SMA connector for the UHF antenna
354       connection, and, on TeleMetrum, you can unplug the integrated GPS
355       antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
356       cable terminating in a U.FL connector.
357     </para>
358   </chapter>
359   <chapter>
360     <title>System Operation</title>
361     <section>
362       <title>Firmware Modes </title>
363       <para>
364         The AltOS firmware build for the altimeters has two
365         fundamental modes, "idle" and "flight".  Which of these modes
366         the firmware operates in is determined at start up time. For
367         TeleMetrum, the mode is controlled by the orientation of the
368         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
369         power is switched on.  If the rocket is "nose up", then
370         TeleMetrum assumes it's on a rail or rod being prepared for
371         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
372         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
373         idle mode.  Since TeleMini doesn't have an accelerometer we can
374         use to determine orientation, "idle" mode is selected when the
375         board receives a command packet within the first five seconds
376         of operation; if no packet is received, the board enters
377         "flight" mode.
378       </para>
379       <para>
380         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
381         ("S" in Morse code for start up) and then a pause while
382         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
383         which mode to enter next.
384       </para>
385       <para>
386         In flight or "pad" mode, the altimeter engages the flight
387         state machine, goes into transmit-only mode to
388         send telemetry, and waits for launch to be detected.
389         Flight mode is indicated by an "di-dah-dah-dit" ("P" for pad)
390         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
391         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
392         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
393         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
394         apogee and main continuity, and one longer "brap" sound or
395         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
396         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
397         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
398         flights, do what makes sense.
399       </para>
400       <para>
401         If idle mode is entered, you will hear an audible "di-dit" or
402         see two short flashes ("I" for idle), and the flight state
403         machine is disengaged, thus no ejection charges will fire.
404         The altimeters also listen for the radio link when in idle
405         mode for requests sent via TeleDongle.  Commands can be issued
406         to a TeleMetrum in idle mode over either USB or the radio link
407         equivalently. TeleMini only has the radio link.  Idle mode is
408         useful for configuring the altimeter, for extracting data from
409         the on-board storage chip after flight, and for ground testing
410         pyro charges.
411       </para>
412       <para>
413         One "neat trick" of particular value when TeleMetrum is used with 
414         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
415         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
416         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
417         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
418         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
419         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
420         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
421         installing igniters!
422       </para>
423       <para>
424         TeleMini is configured via the radio link. Of course, that
425         means you need to know the TeleMini radio configuration values
426         or you won't be able to communicate with it. For situations
427         when you don't have the radio configuration values, TeleMini
428         offers an 'emergency recovery' mode. In this mode, TeleMini is
429         configured as follows:
430         <itemizedlist>
431           <listitem>
432             Sets the radio frequency to 434.550MHz
433           </listitem>
434           <listitem>
435             Sets the radio calibration back to the factory value.
436           </listitem>
437           <listitem>
438             Sets the callsign to N0CALL
439           </listitem>
440           <listitem>
441             Does not go to 'pad' mode after five seconds.
442           </listitem>
443         </itemizedlist>
444       </para>
445       <para>
446         To get into 'emergency recovery' mode, first find the row of
447         four small holes opposite the switch wiring. Using a short
448         piece of small gauge wire, connect the outer two holes
449         together, then power TeleMini up. Once the red LED is lit,
450         disconnect the wire and the board should signal that it's in
451         'idle' mode after the initial five second startup period.
452       </para>
453     </section>
454     <section>
455       <title>GPS </title>
456       <para>
457         TeleMetrum includes a complete GPS receiver.  A complete explanation 
458         of how GPS works is beyond the scope of this manual, but the bottom 
459         line is that the TeleMetrum GPS receiver needs to lock onto at least 
460         four satellites to obtain a solid 3 dimensional position fix and know
461         what time it is.
462       </para>
463       <para>
464         TeleMetrum provides backup power to the GPS chip any time a 
465         battery is connected.  This allows the receiver to "warm start" on
466         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
467         "cold start".  In typical operations, powering up TeleMetrum
468         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
469         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
470         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
471         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
472         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
473         long before igniter installation and return to the flight line are
474         complete.
475       </para>
476     </section>
477     <section>
478       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
479       <para>
480         One of the unique features of the Altus Metrum system is the
481         ability to create a two way command link between TeleDongle
482         and an altimeter using the digital radio transceivers
483         built into each device. This allows you to interact with the
484         altimeter from afar, as if it were directly connected to the
485         computer.
486       </para>
487       <para>
488         Any operation which can be performed with TeleMetrum can
489         either be done with TeleMetrum directly connected to the
490         computer via the USB cable, or through the radio
491         link. TeleMini doesn't provide a USB connector and so it is
492         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
493         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
494         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
495       </para>
496       <para>
497         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
498         frequency for radio communications. Instead of providing
499         an interface to specifically configure the frequency, it uses
500         whatever frequency was most recently selected for the target
501         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
502         used that mode with the TeleDongle in question, select the
503         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
504         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
505         window is open, select the desired frequency and then close it
506         down again. All radio communications will now use that frequency.
507       </para>
508       <itemizedlist>
509         <listitem>
510           <para>
511             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
512             opening it up.
513           </para>
514         </listitem>
515         <listitem>
516           <para>
517             Configure altimeter apogee delays or main deploy heights
518             to respond to changing launch conditions. You can also
519             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
520             flight computer by turning TeleMetrum on in "idle" mode,
521             then once the air-frame is oriented for launch, you can
522             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
523             without having to climb the scary ladder.
524           </para>
525         </listitem>
526         <listitem>
527           <para>
528             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
529             wires out through holes in the air-frame. Simply assembly the
530             rocket as if for flight with the apogee and main charges
531             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
532             igniters.
533           </para>
534         </listitem>
535       </itemizedlist>
536       <para>
537         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
538         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
539         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
540         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
541         close the window before performing other desired radio operations.
542       </para>
543       <para>
544         TeleMetrum only enables radio commanding in 'idle' mode, so
545         make sure you have TeleMetrum lying horizontally when you turn
546         it on. Otherwise, TeleMetrum will start in 'pad' mode ready for
547         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
548       </para>
549       <para>
550         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
551         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
552         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
553         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
554         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
555         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
556         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
557         start communicating with the TeleDongle and the desired
558         operation can be performed.
559       </para>
560       <para>
561         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
562         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
563         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
564         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
565       </para>
566     </section>
567     <section>
568       <title>Ground Testing </title>
569       <para>
570         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
571         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
572         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
573         this can be accomplished in a TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
574         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
575         can even be fun!
576       </para>
577       <para>
578         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
579         in "idle" mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or
580         selected the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
581         the firmware to go into "idle" mode, in which the normal flight
582         state machine is disabled and charges will not fire without
583         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
584         or main charges from a safe distance using your computer and 
585         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
586       </para>
587     </section>
588     <section>
589       <title>Radio Link </title>
590       <para>
591         The chip our boards are based on incorporates an RF transceiver, but
592         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
593         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
594         link.
595       </para>
596       <para>
597         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
598         it's in "idle mode", which
599         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
600         ejection tests, and extract data after a flight without having to
601         crack open the air-frame.  However, when the board is in "flight
602         mode", the altimeter only
603         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
604         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
605         the rocket through
606         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
607         data later...
608       </para>
609       <para>
610         We don't use a 'normal packet radio' mode like APRS because they're 
611         just too inefficient.  The GFSK modulation we use is FSK with the
612         base-band pulses passed through a
613         Gaussian filter before they go into the modulator to limit the
614         transmitted bandwidth.  When combined with the hardware forward error
615         correction support in the cc1111 chip, this allows us to have a very
616         robust 38.4 kilobit data link with only 10 milliwatts of transmit 
617         power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held Yagi on the 
618         ground.  We've had flights to above 21k feet AGL with great reception, 
619         and calculations suggest we should be good to well over 40k feet AGL 
620         with a 5-element yagi on the ground.  We hope to fly boards to higher 
621         altitudes over time, and would of course appreciate customer feedback 
622         on performance in higher altitude flights!
623       </para>
624     </section>
625     <section>
626       <title>Configurable Parameters</title>
627       <para>
628         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
629         simple.  Even on our baro-only TeleMini board, the use of a Kalman 
630         filter means there is no need to set a "mach delay".  The few 
631         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
632         or radio link via TeleDongle.
633       </para>
634       <section>
635         <title>Radio Frequency</title>
636         <para>
637           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
638           band. By default, the configuration interface provides a
639           list of 10 "standard" frequencies in 100kHz channels starting at
640           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
641           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
642           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
643           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
644           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
645           frequency to successfully communicate with each other.
646         </para>
647       </section>
648       <section>
649         <title>Apogee Delay</title>
650         <para>
651           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
652           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
653           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
654           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
655           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
656           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
657         </para>
658         <para>
659           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
660           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
661           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
662           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
663           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
664           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
665           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
666           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
667         </para>
668       </section>
669       <section>
670         <title>Main Deployment Altitude</title>
671         <para>
672           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
673           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
674           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
675           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
676           wish to set the
677           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
678           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
679           simultaneously.
680         </para>
681       </section>
682       <section>
683         <title>Maximum Flight Log</title>
684         <para>
685           TeleMetrum version 1.1 and 1.2 have 2MB of on-board flash storage,
686           enough to hold over 40 minutes of data at full data rate
687           (100 samples/second). TeleMetrum 1.0 has 1MB of on-board
688           storage. As data are stored at a reduced rate during descent
689           (10 samples/second), there's plenty of space to store many
690           flights worth of data.
691         </para>
692         <para>
693           The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
694           each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
695           each log and you reduce the number of flights that can be
696           stored. Decrease the size and TeleMetrum can store more
697           flights.
698         </para>
699         <para>
700           All of the configuration data is also stored in the flash
701           memory, which consumes 64kB on TeleMetrum v1.1/v1.2 and 256B on
702           TeleMetrum v1.0. This configuration space is not available
703           for storing flight log data.
704         </para>
705         <para>
706           To compute the amount of space needed for a single flight,
707           you can multiply the expected ascent time (in seconds) by
708           800, multiply the expected descent time (in seconds) by 80
709           and add the two together. That will slightly under-estimate
710           the storage (in bytes) needed for the flight. For instance,
711           a flight spending 20 seconds in ascent and 150 seconds in
712           descent will take about (20 * 800) + (150 * 80) = 28000
713           bytes of storage. You could store dozens of these flights in
714           the on-board flash.
715         </para>
716         <para>
717           The default size, 192kB, allows for 10 flights of storage on
718           TeleMetrum v1.1/v1.2 and 5 flights on TeleMetrum v1.0. This
719           ensures that you won't need to erase the memory before
720           flying each time while still allowing more than sufficient
721           storage for each flight.
722         </para>
723         <para>
724           As TeleMini does not contain an accelerometer, it stores
725           data at 10 samples per second during ascent and one sample
726           per second during descent. Each sample is a two byte reading
727           from the barometer. These are stored in 5kB of
728           on-chip flash memory which can hold 256 seconds at the
729           ascent rate or 2560 seconds at the descent rate. Because of
730           the limited storage, TeleMini cannot hold data for more than
731           one flight, and so must be erased after each flight or it
732           will not capture data for subsequent flights.
733         </para>
734       </section>
735       <section>
736         <title>Ignite Mode</title>
737         <para>
738           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
739           a fixed height above the ground, you can configure the
740           altimeter to fire both at apogee or both during
741           descent. This was added to support an airframe that has two
742           TeleMetrum computers, one in the fin can and one in the
743           nose.
744         </para>
745         <para>
746           Providing the ability to use both igniters for apogee or
747           main allows some level of redundancy without needing two
748           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
749           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
750         </para>
751       </section>
752       <section>
753         <title>Pad Orientation</title>
754         <para>
755           TeleMetrum measures acceleration along the axis of the
756           board. Which way the board is oriented affects the sign of
757           the acceleration value. Instead of trying to guess which way
758           the board is mounted in the air frame, TeleMetrum must be
759           explicitly configured for either Antenna Up or Antenna
760           Down. The default, Antenna Up, expects the end of the
761           TeleMetrum board connected to the 70cm antenna to be nearest
762           the nose of the rocket, with the end containing the screw
763           terminals nearest the tail.
764         </para>
765       </section>
766     </section>
768   </chapter>
769   <chapter>
771     <title>AltosUI</title>
772     <para>
773       The AltosUI program provides a graphical user interface for
774       interacting with the Altus Metrum product family, including
775       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle. AltosUI can monitor telemetry data,
776       configure TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle devices and many other
777       tasks. The primary interface window provides a selection of
778       buttons, one for each major activity in the system.  This manual
779       is split into chapters, each of which documents one of the tasks
780       provided from the top-level toolbar.
781     </para>
782     <section>
783       <title>Monitor Flight</title>
784       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
785       <para>
786         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
787         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
788         AltosUI will create a window to display telemetry data as
789         received by the selected TeleDongle device.
790       </para>
791       <para>
792         All telemetry data received are automatically recorded in
793         suitable log files. The name of the files includes the current
794         date and rocket serial and flight numbers.
795       </para>
796       <para>
797         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
798         displayed at the top of the window. You can configure the
799         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
800         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
801         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
802         that device.
803       </para>
804       <para>
805         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
806         significant pieces of information about the altimeter providing
807         the telemetry data stream:
808       </para>
809       <itemizedlist>
810         <listitem>
811           <para>The configured call-sign</para>
812         </listitem>
813         <listitem>
814           <para>The device serial number</para>
815         </listitem>
816         <listitem>
817           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
818             times it has flown.
819           </para>
820         </listitem>
821         <listitem>
822           <para>
823             The rocket flight state. Each flight passes through several
824             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
825             Landed.
826           </para>
827         </listitem>
828         <listitem>
829           <para>
830             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
831             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
832             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
833             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
834             error detection and correction techniques which prevent
835             incorrect data from being reported.
836           </para>
837         </listitem>
838         <listitem>
839           <para>
840             The age of the displayed data, in seconds since the last 
841             successfully received telemetry packet.  In normal operation
842             this will stay in the low single digits.  If the number starts
843             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
844             link from the flight computer.
845           </para>
846         </listitem>
847       </itemizedlist>
848       <para>
849         Finally, the largest portion of the window contains a set of
850         tabs, each of which contain some information about the rocket.
851         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
852         progresses, the selected tab automatically switches to display
853         data relevant to the current state of the flight. You can select
854         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
855         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
856       </para>
857       <section>
858         <title>Launch Pad</title>
859         <para>
860           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
861           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
862           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
863           whether the rocket is ready to launch:
864           <itemizedlist>
865             <listitem>
866               <para>
867                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
868                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
869                 the duration of the flight. A value of more than
870                 3.7V is required for a 'GO' status.
871               </para>
872             </listitem>
873             <listitem>
874               <para>
875                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
876                 igniter has continuity. If the igniter has a low
877                 resistance, then the voltage measured here will be close
878                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
879                 required for a 'GO' status.
880               </para>
881             </listitem>
882             <listitem>
883               <para>
884                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
885                 igniter has continuity. If the igniter has a low
886                 resistance, then the voltage measured here will be close
887                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
888                 required for a 'GO' status.
889               </para>
890             </listitem>
891             <listitem>
892               <para>
893                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
894                 space remaining on-board to store flight data for the
895                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
896                 to erase flights, there may not be any space
897                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
898                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
899                 stores only a single flight, so it will need to be
900                 downloaded and erased after each flight to capture
901                 data. This only affects on-board flight logging; the
902                 altimeter will still transmit telemetry and fire
903                 ejection charges at the proper times.
904               </para>
905             </listitem>
906             <listitem>
907               <para>
908                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
909                 currently able to compute position information. GPS requires
910                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
911               </para>
912             </listitem>
913             <listitem>
914               <para>
915                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
916                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
917                 that the GPS receiver has reliable reception from the
918                 satellites.
919               </para>
920             </listitem>
921           </itemizedlist>
922           <para>
923             The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
924             and altitude, averaging many reported positions to improve the
925             accuracy of the fix.
926           </para>
927         </para>
928       </section>
929       <section>
930         <title>Ascent</title>
931         <para>
932           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
933           phases. The information displayed here helps monitor the
934           rocket as it heads towards apogee.
935         </para>
936         <para>
937           The height, speed and acceleration are shown along with the
938           maximum values for each of them. This allows you to quickly
939           answer the most commonly asked questions you'll hear during
940           flight.
941         </para>
942         <para>
943           The current latitude and longitude reported by the TeleMetrum GPS are
944           also shown. Note that under high acceleration, these values
945           may not get updated as the GPS receiver loses position
946           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
947           start reporting position again.
948         </para>
949         <para>
950           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
951           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
952           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
953         </para>
954       </section>
955       <section>
956         <title>Descent</title>
957         <para>
958           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
959           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
960           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
961           waiting for the main charge to fire.
962         </para>
963         <para>
964           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
965           current descent rate is reported along with the current
966           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
967           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
968           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
969         </para>
970         <para>
971           For TeleMetrum altimeters, you can locate the rocket in the
972           sky using the elevation and bearing information to figure
973           out where to look. Elevation is in degrees above the
974           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
975           north. Range can help figure out how big the rocket will
976           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
977           directly under the rocket and can help figure out where the
978           rocket is likely to land. Note that all of these values are
979           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
980           the rocket is over the pad, not over you.
981         </para>
982         <para>
983           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
984           well, both to monitor the main charge as well as to see what
985           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
986           e-matches are designed to retain continuity even after being
987           fired, and will continue to show as green or return from red to
988           green after firing.
989         </para>
990       </section>
991       <section>
992         <title>Landed</title>
993         <para>
994           Once the rocket is on the ground, attention switches to
995           recovery. While the radio signal is often lost once the
996           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
997           generally within a short distance of the actual landing location.
998         </para>
999         <para>
1000           The last reported GPS position is reported both by
1001           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
1002           the launch pad. The distance should give you a good idea of
1003           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
1004           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
1005           unit and have that compute a track to the landing location.
1006         </para>
1007         <para>
1008           Both TeleMini and TeleMetrum will continue to transmit RDF
1009           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
1010           following the radio signal if necessary. You may need to get 
1011           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
1012           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
1013         </para>
1014         <para>
1015           The maximum height, speed and acceleration reported
1016           during the flight are displayed for your admiring observers.
1017           The accuracy of these immediate values depends on the quality
1018           of your radio link and how many packets were received.  
1019           Recovering the on-board data after flight will likely yield
1020           more precise results.
1021         </para>
1022         <para>
1023           To get more detailed information about the flight, you can
1024           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
1025           graph window for the current flight.
1026         </para>
1027       </section>
1028       <section>
1029         <title>Site Map</title>
1030         <para>
1031           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
1032           the rocket's position to make it easier for you to locate the
1033           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
1034           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
1035           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
1036           dark blue for main, and black for landed.
1037         </para>
1038         <para>
1039           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
1040           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
1041           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
1042         </para>
1043         <para>
1044           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
1045           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
1046           the rocket's path will be traced on a dark gray background
1047           instead.
1048         </para>
1049         <para>
1050           You can pre-load images for your favorite launch sites
1051           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
1052         </para>
1053       </section>
1054     </section>
1055     <section>
1056       <title>Save Flight Data</title>
1057       <para>
1058         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
1059         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
1060         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
1061         such, it provides a more complete and precise record of the
1062         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
1063         flash memory and write it to disk. As TeleMini has only a barometer, it
1064         records data at the same rate as the telemetry signal, but there will be
1065         no data lost due to telemetry drop-outs.
1066       </para>
1067       <para>
1068         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1069         connected TeleMetrum and TeleDongle devices. If you select a
1070         TeleMetrum device, the flight data will be downloaded from that
1071         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1072         will be downloaded from an altimeter over radio link via the 
1073         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1074         Over The Radio Link for more information.
1075       </para>
1076       <para>
1077         After the device has been selected, a dialog showing the
1078         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1079         select which flights to download and which to delete. With
1080         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1081         for the space they consume to be reused by another
1082         flight. This prevents accidentally losing flight data
1083         if you neglect to download data before flying again. Note that
1084         if there is no more space available in the device, then no
1085         data will be recorded during the next flight.
1086       </para>
1087       <para>
1088         The file name for each flight log is computed automatically
1089         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1090         flight number information.
1091       </para>
1092     </section>
1093     <section>
1094       <title>Replay Flight</title>
1095       <para>
1096         Select this button and you are prompted to select a flight
1097         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1098         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1099         flash memory.
1100       </para>
1101       <para>
1102         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1103         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1104         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1105       </para>
1106     </section>
1107     <section>
1108       <title>Graph Data</title>
1109       <para>
1110         Select this button and you are prompted to select a flight
1111         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1112         .eeprom file containing flight data saved from
1113         flash memory.
1114       </para>
1115       <para>
1116         Once a flight record is selected, a window with two tabs is
1117         opened. The first tab contains a graph with acceleration
1118         (blue), velocity (green) and altitude (red) of the flight,
1119         measured in metric units. The
1120         apogee(yellow) and main(magenta) igniter voltages are also
1121         displayed; high voltages indicate continuity, low voltages
1122         indicate open circuits. The second tab contains some basic
1123         flight statistics.
1124       </para>
1125       <para>
1126         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1127         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1128         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1129         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1130         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1131         you the option save or print the plot.
1132       </para>
1133       <para>
1134         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1135         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1136         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1137       </para>
1138     </section>
1139     <section>
1140       <title>Export Data</title>
1141       <para>
1142         This tool takes the raw data files and makes them available for
1143         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1144         select a flight
1145         data file (either .eeprom or .telem will do, remember that
1146         .eeprom files contain higher resolution and more continuous
1147         data). Next, a second dialog appears which is used to select
1148         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1149         between CSV and KML file formats.
1150       </para>
1151       <section>
1152         <title>Comma Separated Value Format</title>
1153         <para>
1154           This is a text file containing the data in a form suitable for
1155           import into a spreadsheet or other external data analysis
1156           tool. The first few lines of the file contain the version and
1157           configuration information from the altimeter, then
1158           there is a single header line which labels all of the
1159           fields. All of these lines start with a '#' character which
1160           many tools can be configured to skip over.
1161         </para>
1162         <para>
1163           The remaining lines of the file contain the data, with each
1164           field separated by a comma and at least one space. All of
1165           the sensor values are converted to standard units, with the
1166           barometric data reported in both pressure, altitude and
1167           height above pad units.
1168         </para>
1169       </section>
1170       <section>
1171         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1172         <para>
1173           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1174           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1175           see the whole flight path in 3D.
1176         </para>
1177       </section>
1178     </section>
1179     <section>
1180       <title>Configure Altimeter</title>
1181       <para>
1182         Select this button and then select either a TeleMetrum or
1183         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1184         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1185       </para>
1186       <para>
1187         The first few lines of the dialog provide information about the
1188         connected device, including the product name,
1189         software version and hardware serial number. Below that are the
1190         individual configuration entries.
1191       </para>
1192       <para>
1193         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1194       </para>
1195       <itemizedlist>
1196         <listitem>
1197           <para>
1198             Save. This writes any changes to the
1199             configuration parameter block in flash memory. If you don't
1200             press this button, any changes you make will be lost.
1201           </para>
1202         </listitem>
1203         <listitem>
1204           <para>
1205             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1206             erasing any changes you have made.
1207           </para>
1208         </listitem>
1209         <listitem>
1210           <para>
1211             Reboot. This reboots the device. Use this to
1212             switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1213             oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1214             are really saved.
1215           </para>
1216         </listitem>
1217         <listitem>
1218           <para>
1219             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1220             lost.
1221           </para>
1222         </listitem>
1223       </itemizedlist>
1224       <para>
1225         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1226       </para>
1227       <section>
1228         <title>Main Deploy Altitude</title>
1229         <para>
1230           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1231           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1232           some common values, but you can edit the text directly and
1233           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1234           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1235           after the apogee charge fires.
1236         </para>
1237       </section>
1238       <section>
1239         <title>Apogee Delay</title>
1240         <para>
1241           When flying redundant electronics, it's often important to
1242           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1243           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1244           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1245           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1246           charge a certain number of seconds after apogee has been
1247           detected.
1248         </para>
1249       </section>
1250       <section>
1251         <title>Radio Frequency</title>
1252         <para>
1253           This configures which of the configured frequencies to use for both
1254           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1255           value via packet command mode, you will have to reconfigure
1256           the TeleDongle frequency before you will be able to use packet
1257           command mode again.
1258         </para>
1259       </section>
1260       <section>
1261         <title>Radio Calibration</title>
1262         <para>
1263           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1264           factory to ensure that they transmit and receive on the
1265           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1266           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1267           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1268           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1269           you must reprogram the unit completely.
1270         </para>
1271       </section>
1272       <section>
1273         <title>Callsign</title>
1274         <para>
1275           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1276           as needed to conform to your local radio regulations.
1277         </para>
1278       </section>
1279       <section>
1280         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1281         <para>
1282           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1283           log. The available space will be divided into chunks of this
1284           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1285           a larger value will record data from longer flights.
1286         </para>
1287       </section>
1288       <section>
1289         <title>Ignite Mode</title>
1290         <para>
1291           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1292           were originally designed as dual-deploy flight
1293           computers. This configuration parameter allows the two
1294           channels to be used in different configurations.
1295         </para>
1296         <itemizedlist>
1297           <listitem>
1298             <para>
1299               Dual Deploy. This is the usual mode of operation; the
1300               'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1301               channel at the height above ground specified by the
1302               'Main Deploy Altitude' during descent.
1303             </para>
1304           </listitem>
1305           <listitem>
1306             <para>
1307               Redundant Apogee. This fires both channels at
1308               apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1309               delay by the 'main' channel.
1310             </para>
1311           </listitem>
1312           <listitem>
1313             <para>
1314               Redundant Main. This fires both channels at the
1315               height above ground specified by the Main Deploy
1316               Altitude setting during descent. The 'apogee'
1317               channel is fired first, followed after a two second
1318               delay by the 'main' channel.
1319             </para>
1320           </listitem>
1321         </itemizedlist>
1322       </section>
1323       <section>
1324         <title>Pad Orientation</title>
1325         <para>
1326           Because it includes an accelerometer, TeleMetrum is
1327           sensitive to the orientation of the board. By default, it
1328           expects the antenna end to point forward. This parameter
1329           allows that default to be changed, permitting the board to
1330           be mounted with the antenna pointing aft instead.
1331         </para>
1332         <itemizedlist>
1333           <listitem>
1334             <para>
1335               Antenna Up. In this mode, the antenna end of the
1336               TeleMetrum board must point forward, in line with the
1337               expected flight path.
1338             </para>
1339           </listitem>
1340           <listitem>
1341             <para>
1342               Antenna Down. In this mode, the antenna end of the
1343               TeleMetrum board must point aft, in line with the
1344               expected flight path.
1345             </para>
1346           </listitem>
1347         </itemizedlist>
1348       </section>
1349     </section>
1350     <section>
1351       <title>Configure AltosUI</title>
1352       <para>
1353         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
1354       </para>
1355       <section>
1356         <title>Voice Settings</title>
1357         <para>
1358           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
1359           can keep your eyes on the sky and still get information about
1360           the current flight status. However, sometimes you don't want
1361           to hear them.
1362         </para>
1363         <itemizedlist>
1364           <listitem>
1365             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
1366           </listitem>
1367           <listitem>
1368             <para>
1369               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
1370               that the audio system is working and the volume settings
1371               are reasonable
1372             </para>
1373           </listitem>
1374         </itemizedlist>
1375       </section>
1376       <section>
1377         <title>Log Directory</title>
1378         <para>
1379           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
1380           data to this directory. This directory is also used as the
1381           staring point when selecting data files for display or export.
1382         </para>
1383         <para>
1384           Click on the directory name to bring up a directory choosing
1385           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
1386           change where AltosUI reads and writes data files.
1387         </para>
1388       </section>
1389       <section>
1390         <title>Callsign</title>
1391         <para>
1392           This value is transmitted in each command packet sent from 
1393           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
1394           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
1395           is included in all telemetry packets.  Configure this
1396           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
1397           your local radio regulations.
1398         </para>
1399       </section>
1400       <section>
1401         <title>Imperial Units</title>
1402         <para>
1403           This switches between metric units (meters) and imperial
1404           units (feet and miles). This affects the display of values
1405           use during flight monitoring, data graphing and all of the
1406           voice announcements. It does not change the units used when
1407           exporting to CSV files, those are always produced in metric units.
1408         </para>
1409       </section>
1410       <section>
1411         <title>Font Size</title>
1412         <para>
1413           Selects the set of fonts used in the flight monitor
1414           window. Choose between the small, medium and large sets.
1415         </para>
1416       </section>
1417       <section>
1418         <title>Serial Debug</title>
1419         <para>
1420           This causes all communication with a connected device to be
1421           dumped to the console from which AltosUI was started. If
1422           you've started it from an icon or menu entry, the output
1423           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
1424           various serial communication issues.
1425         </para>
1426       </section>
1427       <section>
1428         <title>Manage Frequencies</title>
1429         <para>
1430           This brings up a dialog where you can configure the set of
1431           frequencies shown in the various frequency menus. You can
1432           add as many as you like, or even reconfigure the default
1433           set. Changing this list does not affect the frequency
1434           settings of any devices, it only changes the set of
1435           frequencies shown in the menus.
1436         </para>
1437       </section>
1438     </section>
1439     <section>
1440       <title>Configure Groundstation</title>
1441       <para>
1442         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
1443       </para>
1444       <para>
1445         The first few lines of the dialog provide information about the
1446         connected device, including the product name,
1447         software version and hardware serial number. Below that are the
1448         individual configuration entries.
1449       </para>
1450       <para>
1451         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
1452         data, the settings here are recorded on the local machine in
1453         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
1454         another machine, or using a different user account on the same
1455         machine will cause settings made here to have no effect.
1456       </para>
1457       <para>
1458         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
1459       </para>
1460       <itemizedlist>
1461         <listitem>
1462           <para>
1463             Save. This writes any changes to the
1464             local Java preferences file. If you don't
1465             press this button, any changes you make will be lost.
1466           </para>
1467         </listitem>
1468         <listitem>
1469           <para>
1470             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1471             erasing any changes you have made.
1472           </para>
1473         </listitem>
1474         <listitem>
1475           <para>
1476             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1477             lost.
1478           </para>
1479         </listitem>
1480       </itemizedlist>
1481       <para>
1482         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1483       </para>
1484       <section>
1485         <title>Frequency</title>
1486         <para>
1487           This configures the frequency to use for both telemetry and
1488           packet command mode. Set this before starting any operation
1489           involving packet command mode so that it will use the right
1490           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
1491           change the frequency, and that menu also sets the same Java
1492           preference value used here.
1493         </para>
1494       </section>
1495       <section>
1496         <title>Radio Calibration</title>
1497         <para>
1498           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1499           factory to ensure that they transmit and receive on the
1500           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
1501           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
1502           shows the current value and doesn't allow any changes.
1503         </para>
1504       </section>
1505     </section>
1506     <section>
1507       <title>Flash Image</title>
1508       <para>
1509         This reprograms any Altus Metrum device by using a TeleMetrum
1510         or TeleDongle as a programming dongle. Please read the
1511         directions for flashing devices in the Updating Device
1512         Firmware chapter below.
1513       </para>
1514       <para>
1515         Once you have the programmer and target devices connected,
1516         push the 'Flash Image' button. That will present a dialog box
1517         listing all of the connected devices. Carefully select the
1518         programmer device, not the device to be programmed.
1519       </para>
1520       <para>
1521         Next, select the image to flash to the device. These are named
1522         with the product name and firmware version. The file selector
1523         will start in the directory containing the firmware included
1524         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
1525         the desired firmware if it isn't there.
1526       </para>
1527       <para>
1528         Next, a small dialog containing the device serial number and
1529         RF calibration values should appear. If these values are
1530         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
1531         enter the correct values here.
1532       </para>
1533       <para>
1534         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
1535         programming process.
1536       </para>
1537       <para>
1538         When programming is complete, the target device will
1539         reboot. Note that if the target device is connected via USB, you
1540         will have to unplug it and then plug it back in for the USB
1541         connection to reset so that you can communicate with the device
1542         again.
1543       </para>
1544     </section>
1545     <section>
1546       <title>Fire Igniter</title>
1547       <para>
1548         This activates the igniter circuits in TeleMetrum to help test
1549         recovery systems deployment. Because this command can operate
1550         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
1551         for flight and then test the recovery system without needing
1552         to snake wires inside the air-frame.
1553       </para>
1554       <para>
1555         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
1556         selection dialog. Pick the desired TeleDongle or TeleMetrum
1557         device. This brings up another window which shows the current
1558         continuity test status for both apogee and main charges.
1559       </para>
1560       <para>
1561         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
1562         'Arm' button.
1563       </para>
1564       <para>
1565         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
1566         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
1567         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
1568         will deactivate, at which point you start over again at
1569         selecting the desired igniter.
1570       </para>
1571     </section>
1572     <section>
1573       <title>Scan Channels</title>
1574       <para>
1575         This listens for telemetry packets on all of the configured
1576         frequencies, displaying information about each device it
1577         receives a packet from. You can select which of the three
1578         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
1579         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
1580         firmware.
1581       </para>
1582     </section>
1583     <section>
1584       <title>Load Maps</title>
1585       <para>
1586         Before heading out to a new launch site, you can use this to
1587         load satellite images in case you don't have internet
1588         connectivity at the site. This loads a fairly large area
1589         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
1590       </para>
1591       <para>
1592         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
1593         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
1594         and name of the site. The contents of this list are actually
1595         downloaded at run-time, so as new sites are sent in, they'll
1596         get automatically added to this list.
1597       </para>
1598       <para>
1599         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
1600       </para>
1601       <para>
1602         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
1603         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
1604         once, so if you load more than one launch site, you may get
1605         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
1606         of sending data to you. Try again later.
1607       </para>
1608     </section>
1609     <section>
1610       <title>Monitor Idle</title>
1611       <para>
1612         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
1613         except it works with the altimeter in "idle" mode by sending
1614         query commands to discover the current state rather than
1615         listening for telemetry packets.
1616       </para>
1617     </section>
1618   </chapter>
1619   <chapter>
1620     <title>AltosDroid</title>
1621     <para>
1622       AltosDroid provides the same flight monitoring capabilities as
1623       AltosUI, but runs on Android devices and is designed to connect
1624       to a TeleBT receiver over Bluetooth™. Altos Droid monitors
1625       telemetry data, logging it to internal storage in the Android
1626       device, and presents that data in a UI the same way the 'Monitor
1627       Flight' window does in AltosUI.
1628     </para>
1629     <para>
1630       This manual will explain how to configure AltosDroid, connect
1631       to TeleBT, operate the flight monitoring interface and describe
1632       what the displayed data means.
1633     </para>
1634     <section>
1635       <title>Installing AltosDroid</title>
1636       <para>
1637         AltosDroid is included in the Google Play store. To install
1638         it on your Android device, open open the Google Play Store
1639         application and search for "altosdroid". Make sure you don't
1640         have a space between "altos" and "droid" or you probably won't
1641         find what you want. That should bring you to the right page
1642         from which you can download and install the application.
1643       </para>
1644     </section>
1645     <section>
1646       <title>Connecting to TeleBT</title>
1647       <para>
1648         Press the Android 'Menu' button or soft-key to see the
1649         configuration options available. Select the 'Connect a device'
1650         option and then the 'Scan for devices' entry at the bottom to
1651         look for your TeleBT device. Select your device, and when it
1652         asks for the code, enter '1234'.
1653       </para>
1654       <para>
1655         Subsequent connections will not require you to enter that
1656         code, and your 'paired' device will appear in the list without
1657         scanning.
1658       </para>
1659     </section>
1660     <section>
1661       <title>Configuring AltosDroid</title>
1662       <para>
1663         The only configuration option available for AltosDroid is
1664         which frequency to listen on. Press the Android 'Menu' button
1665         or soft-key and pick the 'Select radio frequency' entry. That
1666         brings up a menu of pre-set radio frequencies; pick the one
1667         which matches your altimeter.
1668       </para>
1669     </section>
1670     <section>
1671       <title>Altos Droid Flight Monitoring</title>
1672       <para>
1673         Altos Droid is designed to mimic the AltosUI flight monitoring
1674         display, providing separate tabs for each stage of your rocket
1675         flight along with a tab containing a map of the local area
1676         with icons marking the current location of the altimeter and
1677         the Android device.
1678       </para>
1679       <section>
1680         <title>Pad</title>
1681         <para>
1682           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
1683           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
1684           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
1685           whether the rocket is ready to launch:
1686           <itemizedlist>
1687             <listitem>
1688               <para>
1689                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
1690                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
1691                 the duration of the flight. A value of more than
1692                 3.7V is required for a 'GO' status.
1693               </para>
1694             </listitem>
1695             <listitem>
1696               <para>
1697                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
1698                 igniter has continuity. If the igniter has a low
1699                 resistance, then the voltage measured here will be close
1700                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1701                 required for a 'GO' status.
1702               </para>
1703             </listitem>
1704             <listitem>
1705               <para>
1706                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
1707                 igniter has continuity. If the igniter has a low
1708                 resistance, then the voltage measured here will be close
1709                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1710                 required for a 'GO' status.
1711               </para>
1712             </listitem>
1713             <listitem>
1714               <para>
1715                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
1716                 space remaining on-board to store flight data for the
1717                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
1718                 to erase flights, there may not be any space
1719                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
1720                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
1721                 stores only a single flight, so it will need to be
1722                 downloaded and erased after each flight to capture
1723                 data. This only affects on-board flight logging; the
1724                 altimeter will still transmit telemetry and fire
1725                 ejection charges at the proper times.
1726               </para>
1727             </listitem>
1728             <listitem>
1729               <para>
1730                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
1731                 currently able to compute position information. GPS requires
1732                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
1733               </para>
1734             </listitem>
1735             <listitem>
1736               <para>
1737                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
1738                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
1739                 that the GPS receiver has reliable reception from the
1740                 satellites.
1741               </para>
1742             </listitem>
1743           </itemizedlist>
1744           <para>
1745             The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
1746             and altitude, averaging many reported positions to improve the
1747             accuracy of the fix.
1748           </para>
1749         </para>
1750       </section>
1751     </section>
1752     <section>
1753       <title>Downloading Flight Logs</title>
1754       <para>
1755         Altos Droid always saves every bit of telemetry data it
1756         receives. To download that to a computer for use with AltosUI,
1757         simply remove the SD card from your Android device, or connect
1758         your device to your computer's USB port and browse the files
1759         on that device. You will find '.telem' files in the TeleMetrum
1760         directory that will work with AltosUI directly.
1761       </para>
1762     </section>
1763   </chapter>
1764   <chapter>
1765     <title>Using Altus Metrum Products</title>
1766     <section>
1767       <title>Being Legal</title>
1768       <para>
1769         First off, in the US, you need an <ulink url="">amateur radio license</ulink> or
1770         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
1771         of our products.
1772       </para>
1773       </section>
1774       <section>
1775         <title>In the Rocket</title>
1776         <para>
1777           In the rocket itself, you just need a <ulink url="">TeleMetrum</ulink> or
1778           <ulink url="">TeleMini</ulink> board and
1779           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
1780           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
1781           run a TeleMetrum for hours.
1782           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
1783           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
1784         </para>
1785         <para>
1786           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
1787           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
1788           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
1789           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
1790           elsewhere in the rocket.
1791         </para>
1792       </section>
1793       <section>
1794         <title>On the Ground</title>
1795         <para>
1796           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
1797           feed-line connected to one of our <ulink url="">TeleDongle</ulink> units.  If possible, use an SMA to BNC 
1798         adapter instead of feedline between the antenna feedpoint and 
1799         TeleDongle, as this will give you the best performance.  The
1800           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
1801           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
1802           does not require special device drivers... just plug it in.
1803         </para>
1804         <para>
1805           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
1806           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
1807           for Linux which can perform most of the same tasks.
1808         </para>
1809         <para>
1810           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
1811           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
1812           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
1813           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
1814           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
1815           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
1816         </para>
1817         <para>
1818           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
1819           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
1820           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
1821           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
1822         </para>
1823         <para>
1824           You may also enjoy having a ham radio "HT" that covers the 70cm band... you
1825           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
1826           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
1827           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
1828           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
1829           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
1830           and Bdale both currently own and use the Yaesu VX-7R at launches.
1831         </para>
1832         <para>
1833           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
1834           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1835             <listitem>
1836               an antenna and feed-line or adapter
1837             </listitem>
1838             <listitem>
1839               a TeleDongle
1840             </listitem>
1841             <listitem>
1842               a notebook computer
1843             </listitem>
1844             <listitem>
1845               optionally, a hand-held GPS receiver
1846             </listitem>
1847             <listitem>
1848               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
1849             </listitem>
1850           </orderedlist>
1851         </para>
1852         <para>
1853           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
1854           direction finding rockets are from
1855           <ulink url="" >
1856             Arrow Antennas.
1857           </ulink>
1858           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
1859           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 
1860           70cm HT.  TeleDongle and an SMA to BNC adapter fit perfectly
1861           between the driven element and reflector of Arrow antennas.
1862         </para>
1863       </section>
1864       <section>
1865         <title>Data Analysis</title>
1866         <para>
1867           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
1868           telemetry received during the flight itself, and the more
1869           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
1870           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
1871           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
1872           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
1873           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
1874           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
1875           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
1876           in two or three dimensions!
1877         </para>
1878         <para>
1879           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
1880           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
1881           a web browser.
1882         </para>
1883       </section>
1884       <section>
1885         <title>Future Plans</title>
1886         <para>
1887           In the future, we intend to offer "companion boards" for the rocket 
1888           that will plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide 
1889           more pyro channels, and so forth.  
1890         </para>
1891         <para>
1892           Also under design is a new flight computer with more sensors, more
1893           pyro channels, and a more powerful radio system designed for use
1894           in multi-stage, complex, and extreme altitude projects.
1895         </para>
1896         <para>
1897           We are also working on alternatives to TeleDongle.  One is a
1898           a stand-alone, hand-held ground terminal that will allow monitoring 
1899           the rocket's status, collecting data during flight, and logging data 
1900           after flight without the need for a notebook computer on the
1901           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most 
1902           notebook screens in direct sunlight, we think this will be a great 
1903           thing to have.  We are also working on a TeleDongle variant with
1904           Bluetooth that will work with Android phones and tablets.
1905         </para>
1906         <para>
1907           Because all of our work is open, both the hardware designs and the 
1908           software, if you have some great idea for an addition to the current 
1909           Altus Metrum family, feel free to dive in and help!  Or let us know 
1910           what you'd like to see that we aren't already working on, and maybe 
1911           we'll get excited about it too...
1912         </para>
1913         <para>
1914           Watch our 
1915           <ulink url="">web site</ulink> for more news 
1916           and information as our family of products evolves!
1917         </para>
1918     </section>
1919   </chapter>
1920   <chapter>
1921     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
1922     <para>
1923       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
1924       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
1925       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
1926       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
1927       products into the rocket air-frame, including how to safely and
1928       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
1929     </para>
1930     <section>
1931       <title>Mounting the Altimeter</title>
1932       <para>
1933         The first consideration is to ensure that the altimeter is
1934         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
1935         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
1936         and cannot cause any electrical issues on the board. For
1937         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16" balsa to fit
1938         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
1939         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
1940         balsa and into the underlying material.
1941       </para>
1942       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1943         <listitem>
1944           Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
1945           acceleration so that the accelerometer can accurately
1946           capture data during the flight.
1947         </listitem>
1948         <listitem>
1949           Watch for any metal touching components on the
1950           board. Shorting out connections on the bottom of the board
1951           can cause the altimeter to fail during flight.
1952         </listitem>
1953       </orderedlist>
1954     </section>
1955     <section>
1956       <title>Dealing with the Antenna</title>
1957       <para>
1958         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
1959         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
1960         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
1961         cutting it will change the resonant frequency and/or
1962         impedance, making it a less efficient radiator and thus
1963         reducing the range of the telemetry signal.
1964       </para>
1965       <para>
1966         Keeping metal away from the antenna will provide better range
1967         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
1968         entirely possible to isolate the antenna from metal
1969         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
1970         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
1971         like this around the antenna, the lower the range.
1972       </para>
1973       <para>
1974         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
1975         with conducting material. Carbon fiber is the most common
1976         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
1977         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
1978         range. Metallic flake paint is another effective shielding
1979         material which is to be avoided around any antennas.
1980       </para>
1981       <para>
1982         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
1983         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
1984         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
1985         under acceleration. If there are metal rods, keep the
1986         antenna as far away as possible.
1987       </para>
1988       <para>
1989         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
1990         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
1991         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
1992         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
1993         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
1994         bit better in that the antenna is known to stay straight and
1995         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
1996         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
1997         consuming very little space.
1998       </para>
1999       <para>
2000         If you need to place the antenna at a distance from the
2001         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
2002         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
2003         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
2004         manual.
2005       </para>
2006     </section>
2007     <section>
2008       <title>Preserving GPS Reception</title>
2009       <para>
2010         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
2011         sensitive and normally have no trouble tracking enough
2012         satellites to provide accurate position information for
2013         recovering the rocket. However, there are many ways to
2014         attenuate the GPS signal.
2015       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2016         <listitem>
2017           Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
2018           tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
2019           GPS signal. We've never heard of anyone successfully
2020           receiving GPS from inside these materials.
2021         </listitem>
2022         <listitem>
2023           Metal components near the GPS patch antenna. These will
2024           de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
2025           away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
2026           antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
2027           antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
2028           wires and metal out from above the patch antenna.
2029         </listitem>
2030       </orderedlist>
2031       </para>
2032     </section>
2033     <section>
2034       <title>Radio Frequency Interference</title>
2035       <para>
2036         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
2037         high-frequency clocks that spray radio interference across a
2038         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
2039         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
2040       </para>
2041       <para>
2042         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
2043         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
2044         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
2045         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
2046         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
2047       </para>
2048       <para>
2049         Voltages are induced when radio frequency energy is
2050         transmitted from one circuit to another. Here are things that
2051         influence the induced voltage and current:
2052       </para>
2053       <itemizedlist>
2054         <listitem>
2055           Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
2056           further apart will reduce RFI.
2057         </listitem>
2058         <listitem>
2059           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
2060           wires run parallel to one another, the larger the amount of
2061           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
2062           RFI.
2063         </listitem>
2064         <listitem>
2065           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
2066           distance from the transmitter will get the same amount of
2067           induced energy which will then cancel out. Any time you have
2068           a wire pair running together, twist the pair together to
2069           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
2070           includes battery leads, switch hookups and igniter
2071           circuits.
2072         </listitem>
2073         <listitem>
2074           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
2075           in the environment and avoid having wire lengths near a
2076           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
2077           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
2078           simple ratio of that length; essentially any multiple of 1/4
2079           of the wavelength (17.5cm).
2080         </listitem>
2081       </itemizedlist>
2082     </section>
2083     <section>
2084       <title>The Barometric Sensor</title>
2085       <para>
2086         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
2087         sensor, essentially measuring the amount of air above the
2088         rocket to figure out how high it is. A large number of
2089         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
2090         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
2091         used to compute the height above the pad.
2092       </para>
2093       <para>
2094         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
2095         containing the altimeter must be vented outside the
2096         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
2097         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
2098         decreasing pressure.
2099       </para>
2100       <para>
2101         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
2102         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
2103         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
2104         which contains ejection charges or motors.
2105       </para>
2106     </section>
2107     <section>
2108       <title>Ground Testing</title>
2109       <para>
2110         The most important aspect of any installation is careful
2111         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
2112         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
2113         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
2114         failure.
2115       </para>
2116       <para>
2117         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
2118         without any BP and turning on all of the electronics in flight
2119         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
2120         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
2121         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
2122         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
2123         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
2124         BP charges!
2125       </para>
2126       <para>
2127         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
2128         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
2129         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
2130         interface through a TeleDongle to command each charge to
2131         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
2132         the air-frame and deploy the recovery system.
2133       </para>
2134     </section>
2135   </chapter>
2136   <chapter>
2137     <title>Updating Device Firmware</title>
2138     <para>
2139       The big concept to understand is that you have to use a
2140       TeleDongle as a programmer to update a TeleMetrum or TeleMini,
2141       and a TeleMetrum or other TeleDongle to program the TeleDongle
2142       Due to limited memory resources in the cc1111, we don't support
2143       programming directly over USB. 
2144     </para>
2145     <para>
2146       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
2147       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
2148       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
2149       station versions typically work fine with older firmware versions,
2150       so you don't need to update your devices just to try out new
2151       software features.  You can always download the most recent
2152       version from <ulink url=""/>.
2153     </para>
2154     <para>
2155       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
2156     </para>
2157     <section>
2158       <title>Updating TeleMetrum Firmware</title>
2159       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2160         <listitem>
2161           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
2162           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
2163           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
2164         </listitem>
2165         <listitem>
2166           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2167           to the circuit board.
2168         </listitem>
2169         <listitem>
2170           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
2171           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
2172           matching connector on the TeleMetrum.
2173           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
2174           goes through a hole in the PC board when you have the cable
2175           oriented correctly.
2176         </listitem>
2177         <listitem>
2178           Attach a battery to the TeleMetrum board.
2179         </listitem>
2180         <listitem>
2181           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
2182           up the TeleMetrum.
2183         </listitem>
2184         <listitem>
2185           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2186         </listitem>
2187         <listitem>
2188           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
2189           programming device.
2190         </listitem>
2191         <listitem>
2192           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
2193           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
2194         in the default directory, if not you may have to poke around
2195         your system to find it.
2196         </listitem>
2197         <listitem>
2198           Make sure the configuration parameters are reasonable
2199           looking. If the serial number and/or RF configuration
2200           values aren't right, you'll need to change them.
2201         </listitem>
2202         <listitem>
2203           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2204           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
2205         </listitem>
2206         <listitem>
2207           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
2208           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
2209           to connect to the board and issue the 'v' command to check
2210           the version, etc.
2211         </listitem>
2212         <listitem>
2213           If something goes wrong, give it another try.
2214         </listitem>
2215       </orderedlist>
2216     </section>
2217     <section>
2218       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
2219       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2220         <listitem>
2221           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
2222           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
2223           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
2224           one end and a set of four pins on the other.
2225         </listitem>
2226         <listitem>
2227           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2228           to the circuit board.
2229         </listitem>
2230         <listitem>
2231           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
2232           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
2233           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
2234           connector has an alignment pin that goes through a hole in
2235           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
2236           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
2237           while the other pins have round pads.
2238         </listitem>
2239         <listitem>
2240           Attach a battery to the TeleMini board.
2241         </listitem>
2242         <listitem>
2243           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
2244           up the TeleMini
2245         </listitem>
2246         <listitem>
2247           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2248         </listitem>
2249         <listitem>
2250           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
2251           programming device.
2252         </listitem>
2253         <listitem>
2254           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
2255           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
2256         in the default directory, if not you may have to poke around
2257         your system to find it.
2258         </listitem>
2259         <listitem>
2260           Make sure the configuration parameters are reasonable
2261           looking. If the serial number and/or RF configuration
2262           values aren't right, you'll need to change them.
2263         </listitem>
2264         <listitem>
2265           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2266           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
2267         </listitem>
2268         <listitem>
2269           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
2270           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
2271           letting it come up in "flight" mode and listening for telemetry.
2272         </listitem>
2273         <listitem>
2274           If something goes wrong, give it another try.
2275         </listitem>
2276       </orderedlist>
2277     </section>
2278     <section>
2279       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
2280       <para>
2281         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
2282         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
2283         </para>
2284       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2285         <listitem>
2286           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
2287           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
2288           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
2289         </listitem>
2290         <listitem>
2291           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
2292           plug the "mini" end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
2293         </listitem>
2294         <listitem>
2295           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2296           to the circuit board.
2297         </listitem>
2298         <listitem>
2299           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
2300           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
2301           matching connector on the TeleDongle.
2302           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
2303           goes through a hole in the PC board when you have the cable
2304           oriented correctly.
2305         </listitem>
2306         <listitem>
2307           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
2308         </listitem>
2309         <listitem>
2310           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
2311           ports, and power up the programmer.
2312         </listitem>
2313         <listitem>
2314           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2315         </listitem>
2316         <listitem>
2317           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
2318           programming device.
2319         </listitem>
2320         <listitem>
2321           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
2322           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
2323         in the default directory, if not you may have to poke around
2324         your system to find it.
2325         </listitem>
2326         <listitem>
2327           Make sure the configuration parameters are reasonable
2328           looking. If the serial number and/or RF configuration
2329           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
2330           serial number is on the "bottom" of the circuit board, and can
2331           usually be read through the translucent blue plastic case without
2332           needing to remove the board from the case.
2333         </listitem>
2334         <listitem>
2335           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2336           the TeleDongle with new firmware, showing a progress bar.
2337         </listitem>
2338         <listitem>
2339           Confirm that the TeleDongle board seems to have updated OK, which you
2340           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
2341           to connect to the board and issue the 'v' command to check
2342           the version, etc.  Once you're happy, remove the programming cable
2343           and put the cover back on the TeleDongle.
2344         </listitem>
2345         <listitem>
2346           If something goes wrong, give it another try.
2347         </listitem>
2348       </orderedlist>
2349       <para>
2350         Be careful removing the programming cable from the locking 8-pin
2351         connector on TeleMetrum.  You'll need a fingernail or perhaps a thin
2352         screwdriver or knife blade to gently pry the locking ears out
2353         slightly to extract the connector.  We used a locking connector on
2354         TeleMetrum to help ensure that the cabling to companion boards
2355         used in a rocket don't ever come loose accidentally in flight.
2356       </para>
2357     </section>
2358   </chapter>
2359   <chapter>
2360     <title>Hardware Specifications</title>
2361     <section>
2362       <title>TeleMetrum Specifications</title>
2363       <itemizedlist>
2364         <listitem>
2365           <para>
2366             Recording altimeter for model rocketry.
2367           </para>
2368         </listitem>
2369         <listitem>
2370           <para>
2371             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
2372           </para>
2373         </listitem>
2374         <listitem>
2375           <para>
2376             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
2377           </para>
2378         </listitem>
2379         <listitem>
2380           <para>
2381             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
2382           </para>
2383         </listitem>
2384         <listitem>
2385           <para>
2386             1-axis high-g accelerometer for motor characterization, capable of
2387             +/- 50g using default part.
2388           </para>
2389         </listitem>
2390         <listitem>
2391           <para>
2392             On-board, integrated GPS receiver with 5Hz update rate capability.
2393           </para>
2394         </listitem>
2395         <listitem>
2396           <para>
2397             On-board 1 megabyte non-volatile memory for flight data storage.
2398           </para>
2399         </listitem>
2400         <listitem>
2401           <para>
2402             USB interface for battery charging, configuration, and data recovery.
2403           </para>
2404         </listitem>
2405         <listitem>
2406           <para>
2407             Fully integrated support for Li-Po rechargeable batteries.
2408           </para>
2409         </listitem>
2410         <listitem>
2411           <para>
2412             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
2413             optional separate pyro battery if needed.
2414           </para>
2415         </listitem>
2416         <listitem>
2417           <para>
2418             2.75 x 1 inch board designed to fit inside 29mm air-frame coupler tube.
2419           </para>
2420         </listitem>
2421       </itemizedlist>
2422     </section>
2423     <section>
2424       <title>TeleMini Specifications</title>
2425       <itemizedlist>
2426         <listitem>
2427           <para>
2428             Recording altimeter for model rocketry.
2429           </para>
2430         </listitem>
2431         <listitem>
2432           <para>
2433             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
2434           </para>
2435         </listitem>
2436         <listitem>
2437           <para>
2438             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
2439           </para>
2440         </listitem>
2441         <listitem>
2442           <para>
2443             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
2444           </para>
2445         </listitem>
2446         <listitem>
2447           <para>
2448             On-board 5 kilobyte non-volatile memory for flight data storage.
2449           </para>
2450         </listitem>
2451         <listitem>
2452           <para>
2453             RF interface for configuration, and data recovery.
2454           </para>
2455         </listitem>
2456         <listitem>
2457           <para>
2458             Support for Li-Po rechargeable batteries, using an external charger.
2459           </para>
2460         </listitem>
2461         <listitem>
2462           <para>
2463             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
2464             optional separate pyro battery if needed.
2465           </para>
2466         </listitem>
2467         <listitem>
2468           <para>
2469             1.5 x .5 inch board designed to fit inside 18mm air-frame coupler tube.
2470           </para>
2471         </listitem>
2472       </itemizedlist>
2473     </section>
2474   </chapter>
2475   <chapter>
2476     <title>FAQ</title>
2477       <para>
2478         TeleMetrum seems to shut off when disconnected from the
2479         computer.  Make sure the battery is adequately charged.  Remember the
2480         unit will pull more power than the USB port can deliver before the
2481         GPS enters "locked" mode.  The battery charges best when TeleMetrum
2482         is turned off.
2483       </para>
2484       <para>
2485         It's impossible to stop the TeleDongle when it's in "p" mode, I have
2486         to unplug the USB cable?  Make sure you have tried to "escape out" of
2487         this mode.  If this doesn't work the reboot procedure for the
2488         TeleDongle *is* to simply unplug it. 'cu' however will retain it's
2489         outgoing buffer IF your "escape out" ('~~') does not work.
2490         At this point using either 'ao-view' (or possibly
2491         'cutemon') instead of 'cu' will 'clear' the issue and allow renewed
2492         communication.
2493       </para>
2494       <para>
2495         The amber LED (on the TeleMetrum) lights up when both
2496         battery and USB are connected. Does this mean it's charging?
2497         Yes, the yellow LED indicates the charging at the 'regular' rate.
2498         If the led is out but the unit is still plugged into a USB port,
2499         then the battery is being charged at a 'trickle' rate.
2500       </para>
2501       <para>
2502         There are no "dit-dah-dah-dit" sound or lights like the manual mentions?
2503         That's the "pad" mode.  Weak batteries might be the problem.
2504         It is also possible that the TeleMetrum is horizontal and the output
2505         is instead a "dit-dit" meaning 'idle'. For TeleMini, it's possible that
2506         it received a command packet which would have left it in "pad" mode.
2507       </para>
2508       <para>
2509         How do I save flight data?
2510         Live telemetry is written to file(s) whenever AltosUI is connected
2511         to the TeleDongle.  The file area defaults to ~/TeleMetrum
2512         but is easily changed using the menus in AltosUI. The files that
2513         are written end in '.telem'. The after-flight
2514         data-dumped files will end in .eeprom and represent continuous data
2515         unlike the .telem files that are subject to losses
2516         along the RF data path.
2517         See the above instructions on what and how to save the eeprom stored
2518         data after physically retrieving your altimeter.  Make sure to save
2519         the on-board data after each flight; while the TeleMetrum can store
2520         multiple flights, you never know when you'll lose the altimeter...
2521       </para>
2522   </chapter>
2523   <appendix>
2524     <title>Notes for Older Software</title>
2525     <para>
2526       <emphasis>
2527       Before AltosUI was written, using Altus Metrum devices required
2528       some finesse with the Linux command line. There was a limited
2529       GUI tool, ao-view, which provided functionality similar to the
2530       Monitor Flight window in AltosUI, but everything else was a
2531       fairly 80's experience. This appendix includes documentation for
2532       using that software.
2533       </emphasis>
2534     </para>
2535     <para>
2536       Both TeleMetrum and TeleDongle can be directly communicated
2537       with using USB ports. The first thing you should try after getting
2538       both units plugged into to your computer's USB port(s) is to run
2539       'ao-list' from a terminal-window to see what port-device-name each
2540       device has been assigned by the operating system.
2541       You will need this information to access the devices via their
2542       respective on-board firmware and data using other command line
2543       programs in the AltOS software suite.
2544     </para>
2545     <para>
2546       TeleMini can be communicated with through a TeleDongle device
2547       over the radio link. When first booted, TeleMini listens for a
2548       TeleDongle device and if it receives a packet, it goes into
2549       'idle' mode. Otherwise, it goes into 'pad' mode and waits to be
2550       launched. The easiest way to get it talking is to start the
2551       communication link on the TeleDongle and the power up the
2552       TeleMini board.
2553     </para>
2554     <para>
2555       To access the device's firmware for configuration you need a terminal
2556       program such as you would use to talk to a modem.  The software
2557       authors prefer using the program 'cu' which comes from the UUCP package
2558       on most Unix-like systems such as Linux.  An example command line for
2559       cu might be 'cu -l /dev/ttyACM0', substituting the correct number
2560       indicated from running the
2561       ao-list program.  Another reasonable terminal program for Linux is
2562       'cutecom'.  The default 'escape'
2563       character used by CU (i.e. the character you use to
2564       issue commands to cu itself instead of sending the command as input
2565       to the connected device) is a '~'. You will need this for use in
2566       only two different ways during normal operations. First is to exit
2567       the program by sending a '~.' which is called a 'escape-disconnect'
2568       and allows you to close-out from 'cu'. The
2569       second use will be outlined later.
2570     </para>
2571     <para>
2572       All of the Altus Metrum devices share the concept of a two level
2573       command set in their firmware.
2574       The first layer has several single letter commands. Once
2575       you are using 'cu' (or 'cutecom') sending (typing) a '?'
2576       returns a full list of these
2577       commands. The second level are configuration sub-commands accessed
2578       using the 'c' command, for
2579       instance typing 'c?' will give you this second level of commands
2580       (all of which require the
2581       letter 'c' to access).  Please note that most configuration options
2582       are stored only in Flash memory; TeleDongle doesn't provide any storage
2583       for these options and so they'll all be lost when you unplug it.
2584     </para>
2585     <para>
2586       Try setting these configuration ('c' or second level menu) values.  A good
2587       place to start is by setting your call sign.  By default, the boards
2588       use 'N0CALL' which is cute, but not exactly legal!
2589       Spend a few minutes getting comfortable with the units, their
2590       firmware, and 'cu' (or possibly 'cutecom').
2591       For instance, try to send
2592       (type) a 'c r 2' and verify the channel change by sending a 'c s'.
2593       Verify you can connect and disconnect from the units while in your
2594       terminal program by sending the escape-disconnect mentioned above.
2595     </para>
2596         <para>
2597           To set the radio frequency, use the 'c R' command to specify the
2598           radio transceiver configuration parameter. This parameter is computed
2599           using the desired frequency, 'F', the radio calibration parameter, 'C' (showed by the 'c s' command) and
2600           the standard calibration reference frequency, 'S', (normally 434.550MHz):
2601           <programlisting>
2602             R = F / S * C
2603           </programlisting>
2604           Round the result to the nearest integer value.
2605           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2606           change to the parameter block in the on-board flash on
2607           your altimeter board if you want the change to stay in place across reboots.
2608         </para>
2609         <para>
2610           To set the apogee delay, use the 'c d' command.
2611           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2612           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2613         </para>
2614         <para>
2615           To set the main deployment altitude, use the 'c m' command.
2616           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2617           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2618         </para>
2619         <para>
2620           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
2621           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
2622           command to generate a CW carrier.  Wait for the transmitter temperature
2623           to stabilize and the frequency to settle down.
2624           Then, divide 434.550 MHz by the
2625           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
2626           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
2627           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
2628           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
2629           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
2630           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2631           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2632         </para>
2633     <para>
2634       Note that the 'reboot' command, which is very useful on the altimeters,
2635       will likely just cause problems with the dongle.  The *correct* way
2636       to reset the dongle is just to unplug and re-plug it.
2637     </para>
2638     <para>
2639       A fun thing to do at the launch site and something you can do while
2640       learning how to use these units is to play with the radio link access
2641       between an altimeter and the TeleDongle.  Be aware that you *must* create
2642       some physical separation between the devices, otherwise the link will
2643       not function due to signal overload in the receivers in each device.
2644     </para>
2645     <para>
2646       Now might be a good time to take a break and read the rest of this
2647       manual, particularly about the two "modes" that the altimeters
2648       can be placed in. TeleMetrum uses the position of the device when booting
2649       up will determine whether the unit is in "pad" or "idle" mode. TeleMini
2650       enters "idle" mode when it receives a command packet within the first 5 seconds
2651       of being powered up, otherwise it enters "pad" mode.
2652     </para>
2653     <para>
2654       You can access an altimeter in idle mode from the TeleDongle's USB
2655       connection using the radio link
2656       by issuing a 'p' command to the TeleDongle. Practice connecting and
2657       disconnecting ('~~' while using 'cu') from the altimeter.  If
2658       you cannot escape out of the "p" command, (by using a '~~' when in
2659       CU) then it is likely that your kernel has issues.  Try a newer version.
2660     </para>
2661     <para>
2662       Using this radio link allows you to configure the altimeter, test
2663       fire e-matches and igniters from the flight line, check pyro-match
2664       continuity and so forth. You can leave the unit turned on while it
2665       is in 'idle mode' and then place the
2666       rocket vertically on the launch pad, walk away and then issue a
2667       reboot command.  The altimeter will reboot and start sending data
2668       having changed to the "pad" mode. If the TeleDongle is not receiving
2669       this data, you can disconnect 'cu' from the TeleDongle using the
2670       procedures mentioned above and THEN connect to the TeleDongle from
2671       inside 'ao-view'. If this doesn't work, disconnect from the
2672       TeleDongle, unplug it, and try again after plugging it back in.
2673     </para>
2674     <para>
2675       In order to reduce the chance of accidental firing of pyrotechnic
2676       charges, the command to fire a charge is intentionally somewhat
2677       difficult to type, and the built-in help is slightly cryptic to
2678       prevent accidental echoing of characters from the help text back at
2679       the board from firing a charge.  The command to fire the apogee
2680       drogue charge is 'i DoIt drogue' and the command to fire the main
2681       charge is 'i DoIt main'.
2682     </para>
2683     <para>
2684       On TeleMetrum, the GPS will eventually find enough satellites, lock in on them,
2685       and 'ao-view' will both auditorily announce and visually indicate
2686       that GPS is ready.
2687       Now you can launch knowing that you have a good data path and
2688       good satellite lock for flight data and recovery.  Remember
2689       you MUST tell ao-view to connect to the TeleDongle explicitly in
2690       order for ao-view to be able to receive data.
2691     </para>
2692     <para>
2693       The altimeters provide RDF (radio direction finding) tones on
2694       the pad, during descent and after landing. These can be used to
2695       locate the rocket using a directional antenna; the signal
2696       strength providing an indication of the direction from receiver to rocket.
2697     </para>
2698     <para>
2699       TeleMetrum also provides GPS tracking data, which can further simplify
2700       locating the rocket once it has landed. (The last good GPS data
2701       received before touch-down will be on the data screen of 'ao-view'.)
2702     </para>
2703     <para>
2704       Once you have recovered the rocket you can download the eeprom
2705       contents using either 'ao-dumplog' (or possibly 'ao-eeprom'), over
2706       either a USB cable or over the radio link using TeleDongle.
2707       And by following the man page for 'ao-postflight' you can create
2708       various data output reports, graphs, and even KML data to see the
2709       flight trajectory in Google-earth. (Moving the viewing angle making
2710       sure to connect the yellow lines while in Google-earth is the proper
2711       technique.)
2712     </para>
2713     <para>
2714       As for ao-view.... some things are in the menu but don't do anything
2715       very useful.  The developers have stopped working on ao-view to focus
2716       on a new, cross-platform ground station program.  So ao-view may or
2717       may not be updated in the future.  Mostly you just use
2718       the Log and Device menus.  It has a wonderful display of the incoming
2719       flight data and I am sure you will enjoy what it has to say to you
2720       once you enable the voice output!
2721     </para>
2722   </appendix>
2723   <appendix>
2724     <title>Drill Templates</title>
2725     <para>
2726       These images, when printed, provide precise templates for the
2727       mounting holes in Altus Metrum flight computers
2728     </para>
2729     <section>
2730       <title>TeleMetrum template</title>
2731       <para>
2732         TeleMetrum has overall dimensions of 1.000 x 2.750 inches, and the
2733         mounting holes are sized for use with 4-40 or M3 screws.
2734       </para>
2735       <mediaobject id="TeleMetrumTemplate">
2736         <imageobject>
2737           <imagedata format="SVG" fileref="telemetrum.svg"/>
2738         </imageobject>
2739       </mediaobject>
2740     </section>
2741     <section>
2742       <title>TeleMini template</title>
2743       <para>
2744         TeleMini has overall dimensions of 0.500 x 1.500 inches, and the
2745         mounting holes are sized for use with 2-56 or M2 screws.
2746       </para>
2747       <mediaobject id="TeleMiniTemplate">
2748         <imageobject>
2749           <imagedata format="SVG" fileref="telemini.svg"/>
2750         </imageobject>
2751       </mediaobject>
2752     </section>
2753   </appendix>
2754   <appendix>
2755       <title>Calibration</title>
2756       <para>
2757         There are only two calibrations required for a TeleMetrum board, and
2758         only one for TeleDongle and TeleMini.  All boards are shipped from
2759         the factory pre-calibrated, but the procedures are documented here
2760         in case they are ever needed.  Re-calibration is not supported by
2761         AltosUI, you must connect to the board with a serial terminal program
2762         and interact directly with the on-board command interpreter to effect
2763         calibration.
2764       </para>
2765       <section>
2766         <title>Radio Frequency</title>
2767         <para>
2768           The radio frequency is synthesized from a clock based on the 48 MHz
2769           crystal on the board.  The actual frequency of this oscillator 
2770           must be measured to generate a calibration constant.  While our 
2771           GFSK modulation
2772           bandwidth is wide enough to allow boards to communicate even when
2773           their oscillators are not on exactly the same frequency, performance
2774           is best when they are closely matched.
2775           Radio frequency calibration requires a calibrated frequency counter.
2776           Fortunately, once set, the variation in frequency due to aging and
2777           temperature changes is small enough that re-calibration by customers
2778           should generally not be required.
2779         </para>
2780         <para>
2781           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
2782           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
2783           command in the on-board command interpreter to generate a CW 
2784           carrier.  For TeleMetrum, this is best done over USB.  For TeleMini,
2785           note that the only way to escape the 'C' command is via power cycle
2786           since the board will no longer be listening for commands once it
2787           starts generating a CW carrier.
2788         </para>
2789         <para>
2790           Wait for the transmitter temperature to stabilize and the frequency 
2791           to settle down.  Then, divide 434.550 MHz by the
2792           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
2793           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
2794           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
2795           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
2796           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
2797           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2798           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2799         </para>
2800         <para>
2801           Note that any time you re-do the radio frequency calibration, the
2802           radio frequency is reset to the default 434.550 Mhz.  If you want
2803           to use another frequency, you will have to set that again after
2804           calibration is completed.
2805         </para>
2806       </section>
2807       <section>
2808         <title>TeleMetrum Accelerometer</title>
2809         <para>
2810           The TeleMetrum accelerometer we use has its own 5 volt power 
2811           supply and
2812           the output must be passed through a resistive voltage divider to match
2813           the input of our 3.3 volt ADC.  This means that unlike the barometric
2814           sensor, the output of the acceleration sensor is not ratio-metric to
2815           the ADC converter, and calibration is required.  Explicitly 
2816           calibrating the accelerometers also allows us to load any device
2817           from a Freescale family that includes at least +/- 40g, 50g, 100g, 
2818           and 200g parts.  Using gravity,
2819           a simple 2-point calibration yields acceptable results capturing both
2820           the different sensitivities and ranges of the different accelerometer
2821           parts and any variation in power supply voltages or resistor values
2822           in the divider network.
2823         </para>
2824         <para>
2825           To calibrate the acceleration sensor, use the 'c a 0' command.  You
2826           will be prompted to orient the board vertically with the UHF antenna
2827           up and press a key, then to orient the board vertically with the
2828           UHF antenna down and press a key.  Note that the accuracy of this
2829           calibration depends primarily on how perfectly vertical and still
2830           the board is held during the cal process.  As with all 'c' 
2831           sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2832           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2833         </para>
2834         <para>
2835           The +1g and -1g calibration points are included in each telemetry
2836           frame and are part of the header stored in onboard flash to be
2837           downloaded after flight.  We always store and return raw ADC 
2838           samples for each sensor... so nothing is permanently "lost" or 
2839           "damaged" if the calibration is poor.
2840         </para>
2841         <para>
2842          In the unlikely event an accel cal goes badly, it is possible
2843          that TeleMetrum may always come up in 'pad mode' and as such not be
2844          listening to either the USB or radio link.  If that happens,
2845          there is a special hook in the firmware to force the board back
2846          in to 'idle mode' so you can re-do the cal.  To use this hook, you
2847          just need to ground the SPI clock pin at power-on.  This pin is
2848          available as pin 2 on the 8-pin companion connector, and pin 1 is
2849          ground.  So either carefully install a fine-gauge wire jumper
2850          between the two pins closest to the index hole end of the 8-pin
2851          connector, or plug in the programming cable to the 8-pin connector
2852          and use a small screwdriver or similar to short the two pins closest
2853          to the index post on the 4-pin end of the programming cable, and
2854          power up the board.  It should come up in 'idle mode' (two beeps),
2855          allowing a re-cal.
2856         </para>
2857       </section>
2858   </appendix>
2859   <appendix
2860       xmlns:xi="">
2861     <title>Release Notes</title>
2862     <simplesect><title>Version 1.21</title><xi:include  href="release-notes-1.2.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2863     <simplesect><title>Version 1.2</title><xi:include   href="release-notes-1.2.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2864     <simplesect><title>Version 1.1.1</title><xi:include href="release-notes-1.1.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2865     <simplesect><title>Version 1.1</title><xi:include   href="release-notes-1.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2866     <simplesect><title>Version 1.0.1</title><xi:include href="release-notes-1.0.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2867     <simplesect><title>Version 0.9.2</title><xi:include href="release-notes-0.9.2.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2868     <simplesect><title>Version 0.9</title><xi:include   href="release-notes-0.9.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2869     <simplesect><title>Version 0.8</title><xi:include   href="release-notes-0.8.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2870     <simplesect><title>Version 0.7.1</title><xi:include href="release-notes-0.7.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2871   </appendix>
2872 </book>
2874 <!--  LocalWords:  Altusmetrum
2875 -->