doc: Add product pictures to manual
[fw/altos] / doc / altusmetrum.xsl
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.5//EN"
3   "/usr/share/xml/docbook/schema/dtd/4.5/docbookx.dtd">
4 <book>
5   <title>The Altus Metrum System</title>
6   <subtitle>An Owner's Manual for Altus Metrum Rocketry Electronics</subtitle>
7   <bookinfo>
8     <author>
9       <firstname>Bdale</firstname>
10       <surname>Garbee</surname>
11     </author>
12     <author>
13       <firstname>Keith</firstname>
14       <surname>Packard</surname>
15     </author>
16     <author>
17       <firstname>Bob</firstname>
18       <surname>Finch</surname>
19     </author>
20     <author>
21       <firstname>Anthony</firstname>
22       <surname>Towns</surname>
23     </author>
24     <copyright>
25       <year>2013</year>
26       <holder>Bdale Garbee and Keith Packard</holder>
27     </copyright>
28     <legalnotice>
29       <para>
30         This document is released under the terms of the
31         <ulink url="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/">
32           Creative Commons ShareAlike 3.0
33         </ulink>
34         license.
35       </para>
36     </legalnotice>
37     <revhistory>
38       <revision>
39         <revnumber>1.3</revnumber>
40         <date>12 November 2013</date>
41         <revremark>
42           Updated for software version 1.3. Version 1.3 adds support
43           for TeleMega, TeleMetrum v2.0, TeleMini v2.0 and EasyMini
44           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
45         </revremark>
46       </revision>
47       <revision>
48         <revnumber>1.2.1</revnumber>
49         <date>21 May 2013</date>
50         <revremark>
51           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
52           for TeleBT and AltosDroid. It also adds a few minor features
53           and fixes bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
54         </revremark>
55       </revision>
56       <revision>
57         <revnumber>1.2</revnumber>
58         <date>18 April 2013</date>
59         <revremark>
60           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
61           for MicroPeak and the MicroPeak USB interface.
62         </revremark>
63       </revision>
64       <revision>
65         <revnumber>1.1.1</revnumber>
66         <date>16 September 2012</date>
67         <revremark>
68           Updated for software version 1.1.1 Version 1.1.1 fixes a few
69           bugs found in version 1.1.
70         </revremark>
71       </revision>
72       <revision>
73         <revnumber>1.1</revnumber>
74         <date>13 September 2012</date>
75         <revremark>
76           Updated for software version 1.1. Version 1.1 has new
77           features but is otherwise compatible with version 1.0.
78         </revremark>
79       </revision>
80       <revision>
81         <revnumber>1.0</revnumber>
82         <date>24 August 2011</date>
83         <revremark>
84           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
85           telemetry format change, meaning both ends of a link 
86           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
87           communications will fail.
88         </revremark>
89       </revision>
90       <revision>
91         <revnumber>0.9</revnumber>
92         <date>18 January 2011</date>
93         <revremark>
94           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
95           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
96           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
97         </revremark>
98       </revision>
99       <revision>
100         <revnumber>0.8</revnumber>
101         <date>24 November 2010</date>
102         <revremark>Updated for software version 0.8 </revremark>
103       </revision>
104     </revhistory>
105   </bookinfo>
106   <dedication>
107     <title>Acknowledgments</title>
108     <para>
109       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing “The
110       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
111       Kit” which formed the basis of the original Getting Started chapter 
112       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
113       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
114       are immensely gratifying and highly appreciated!
115     </para>
116     <para>
117       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
118       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
119       Free software means that our customers and friends can become our
120       collaborators, and we certainly appreciate this level of
121       contribution!
122     </para>
123     <para>
124       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
125       out on the rocket flight line somewhere.
126       <literallayout>
127 Bdale Garbee, KB0G
128 NAR #87103, TRA #12201
129
130 Keith Packard, KD7SQG
131 NAR #88757, TRA #12200
132       </literallayout>
133     </para>
134   </dedication>
135   <chapter>
136     <title>Introduction and Overview</title>
137     <para>
138       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
139       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
140       capabilities and performance will delight you in every way, but by
141       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
142       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
143       future as you wish!
144     </para>
145     <para>
146       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
147       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
148       as standard features, and a “companion interface” that will
149       support optional capabilities in the future. The latest version
150       of TeleMetrum, v2.0, has all of the same features but with
151       improved sensors and radio to offer increased performance.
152     </para>
153     <para>
154       Our second device was TeleMini, a dual deploy altimeter with
155       radio telemetry and radio direction finding. The first version
156       of this device was only 13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and
157       could fit easily in an 18mm air-frame. The latest version, v2.0,
158       includes a beeper, USB data download and extended on-board
159       flight logging, along with an improved barometric sensor.
160     </para>
161     <para>
162       TeleMega is our most sophisticated device, including six pyro
163       channels (four of which are fully programmable), integrated GPS,
164       integrated gyroscopes for staging/air-start inhibit and high
165       performance telemetry.
166     </para>
167     <para>
168       EasyMini is a dual-deploy altimeter with logging and built-in
169       USB data download.
170     </para>
171     <para>
172       TeleDongle was our first ground station, providing a USB to RF
173       interfaces for communicating with the altimeters. Combined with
174       your choice of antenna and notebook computer, TeleDongle and our
175       associated user interface software form a complete ground
176       station capable of logging and displaying in-flight telemetry,
177       aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
178       data for analysis and review.
179     </para>
180     <para>
181       For a slightly more portable ground station experience that also
182       provides direct rocket recovery support, TeleBT offers flight
183       monitoring and data logging using a Bluetooth connection between
184       the receiver and an Android device that has the Altos Droid
185       application installed from the Google Play store.
186     </para>
187     <para>
188       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
189       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
190       for the entire product family.
191     </para>
192   </chapter>
193   <chapter>
194     <title>Getting Started</title>
195     <para>
196       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
197       “starter kit” is to charge the battery.
198     </para>
199     <para>
200       For TeleMetrum and TeleMega, the battery can be charged by plugging it into the
201       corresponding socket of the device and then using the USB
202       cable to plug the flight computer into your computer's USB socket. The
203       on-board circuitry will charge the battery whenever it is plugged
204       in, because the on-off switch does NOT control the
205       charging circuitry.
206     </para>
207     <para>
208       On TeleMetrum v1 boards, when the GPS chip is initially
209       searching for satellites, TeleMetrum will consume more current
210       than it can pull from the USB port, so the battery must be
211       attached in order to get satellite lock.  Once GPS is locked,
212       the current consumption goes back down enough to enable charging
213       while running. So it's a good idea to fully charge the battery
214       as your first item of business so there is no issue getting and
215       maintaining satellite lock.  The yellow charge indicator led
216       will go out when the battery is nearly full and the charger goes
217       to trickle charge. It can take several hours to fully recharge a
218       deeply discharged battery.
219     </para>
220     <para>
221       TeleMetrum v2.0 and TeleMega use a higher power battery charger,
222       allowing them to charge the battery while running the board at
223       maximum power. When the battery is charging, or when the board
224       is consuming a lot of power, the red LED will be lit. When the
225       battery is fully charged, the green LED will be lit. When the
226       battery is damaged or missing, both LEDs will be lit, which
227       appears yellow.
228     </para>
229     <para>
230       The Lithium Polymer TeleMini and EasyMini battery can be charged by
231       disconnecting it from the board and plugging it into a
232       standalone battery charger such as the LipoCharger product
233       included in TeleMini Starter Kits, and connecting that via a USB
234       cable to a laptop or other USB power source.
235     </para>
236     <para>
237       You can also choose to use another battery with TeleMini v2.0
238       and EasyMini, anything supplying between 4 and 12 volts should
239       work fine (like a standard 9V battery), but if you are planning
240       to fire pyro charges, ground testing is required to verify that
241       the battery supplies enough current.
242     </para>
243     <para>
244       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
245       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
246       “just work”, showing up as a serial port device.  Windows systems need
247       driver information that is part of the AltOS download to know that the
248       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
249       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
250       computer.  If you are using Linux and are having problems, try moving 
251       to a fresher kernel (2.6.33 or newer), as the USB serial driver had 
252       ugly bugs in some earlier versions.
253     </para>
254     <para>
255       Next you should obtain and install the AltOS software.  These
256       include the AltosUI ground station program, current firmware
257       images for all of the hardware, and a number of standalone
258       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are
259       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX
260       versions.  Full source code and build instructions are also
261       available.  The latest version may always be downloaded from
262       <ulink url="http://altusmetrum.org/AltOS"/>.
263     </para>
264     <para>
265       If you're using a TeleBT instead of the TeleDongle, you'll want
266       to go install the Altos Droid application from the Google Play
267       store. You don't need a data plan to use Altos Droid, but
268       without network access, the Map view will be less useful as it
269       won't contain any map data. You can also use TeleBT connected
270       over USB with your laptop computer; it acts exactly like a
271       TeleDongle. Anywhere this manual talks about TeleDongle, you can
272       also read that as 'and TeleBT when connected via USB'.
273     </para>
274   </chapter>
275   <chapter>
276     <title>Handling Precautions</title>
277     <para>
278       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
279       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
280       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
281       devices, there are some precautions you must take.
282     </para>
283     <para>
284       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
285       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
286       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
287       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
288       or their leads are allowed to short, they can and will release their
289       energy very rapidly!
290       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
291       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
292       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
293       strapping them down, for example.
294     </para>
295     <para>
296       The barometric sensors used on all of our flight computers are 
297       sensitive to sunlight.  In normal mounting situations, the baro sensor
298       and all of the other surface mount components
299       are “down” towards whatever the underlying mounting surface is, so
300       this is not normally a problem.  Please consider this, though, when
301       designing an installation, for example, in an air-frame with a
302       see-through plastic payload bay.  It is particularly important to
303       consider this with TeleMini v1.0, both because the baro sensor is on the
304       “top” of the board, and because many model rockets with payload bays
305       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
306       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
307       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
308       sunlight.
309     </para>
310     <para>
311       The barometric sensor sampling port must be able to “breathe”,
312       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
313       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
314       suitable static vent to outside air.
315     </para>
316     <para>
317       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
318       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
319       charge gasses.
320     </para>
321   </chapter>
322   <chapter>
323     <title>Altus Metrum Hardware</title>
324     <section>
325       <title>Overview</title>
326       <para>
327         Here's the full set of Altus Metrum products, both in
328         production and retired.
329       </para>
330       <table frame='all'>
331         <title>Altus Metrum Electronics</title>
332         <?dbfo keep-together="always"?>
333         <tgroup cols='8' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
334           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
335           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Barometer'/>
336           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Z-axis accelerometer'/>
337           <colspec align='center' colwidth='*' colname='GPS'/>
338           <colspec align='center' colwidth='*' colname='3D sensors'/>
339           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Storage'/>
340           <colspec align='center' colwidth='*' colname='RF'/>
341           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Battery'/>
342           <thead>
343             <row>
344               <entry align='center'>Device</entry>
345               <entry align='center'>Barometer</entry>
346               <entry align='center'>Z-axis accelerometer</entry>
347               <entry align='center'>GPS</entry>
348               <entry align='center'>3D sensors</entry>
349               <entry align='center'>Storage</entry>
350               <entry align='center'>RF Output</entry>
351               <entry align='center'>Battery</entry>
352             </row>
353           </thead>
354           <tbody>
355             <row>
356               <entry>TeleMetrum v1.0</entry>
357               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
358               <entry><para>MMA2202 50g</para></entry>
359               <entry>SkyTraq</entry>
360               <entry>-</entry>
361               <entry>1MB</entry>
362               <entry>10mW</entry>
363               <entry>3.7V</entry>
364             </row>
365             <row>
366               <entry>TeleMetrum v1.1</entry>
367               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
368               <entry><para>MMA2202 50g</para></entry>
369               <entry>SkyTraq</entry>
370               <entry>-</entry>
371               <entry>2MB</entry>
372               <entry>10mW</entry>
373               <entry>3.7V</entry>
374             </row>
375             <row>
376               <entry>TeleMetrum v1.2</entry>
377               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
378               <entry><para>ADXL78 70g</para></entry>
379               <entry>SkyTraq</entry>
380               <entry>-</entry>
381               <entry>2MB</entry>
382               <entry>10mW</entry>
383               <entry>3.7V</entry>
384             </row>
385             <row>
386               <entry>TeleMetrum v2.0</entry>
387               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
388               <entry><para>MMA6555 102g</para></entry>
389               <entry>uBlox Max-7Q</entry>
390               <entry>-</entry>
391               <entry>8MB</entry>
392               <entry>40mW</entry>
393               <entry>3.7V</entry>
394             </row>
395             <row>
396               <entry><para>TeleMini <?linebreak?>v1.0</para></entry>
397               <entry><para>MP3H6115 10km (33k')</para></entry>
398               <entry>-</entry>
399               <entry>-</entry>
400               <entry>-</entry>
401               <entry>5kB</entry>
402               <entry>10mW</entry>
403               <entry>3.7V</entry>
404             </row>
405             <row>
406               <entry>TeleMini <?linebreak?>v2.0</entry>
407               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
408               <entry>-</entry>
409               <entry>-</entry>
410               <entry>-</entry>
411               <entry>1MB</entry>
412               <entry>10mW</entry>
413               <entry>3.7-12V</entry>
414             </row>
415             <row>
416               <entry>EasyMini <?linebreak?>v1.0</entry>
417               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
418               <entry>-</entry>
419               <entry>-</entry>
420               <entry>-</entry>
421               <entry>1MB</entry>
422               <entry>-</entry>
423               <entry>3.7-12V</entry>
424             </row>
425             <row>
426               <entry>TeleMega <?linebreak?>v1.0</entry>
427               <entry><para>MS5607 30km (100k')</para></entry>
428               <entry><para>MMA6555 102g</para></entry>
429               <entry>uBlox Max-7Q</entry>
430               <entry><para>MPU6000 HMC5883</para></entry>
431               <entry>8MB</entry>
432               <entry>40mW</entry>
433               <entry>3.7V</entry>
434             </row>
435           </tbody>
436         </tgroup>
437       </table>
438       <table frame='all'>
439         <title>Altus Metrum Boards</title>
440         <?dbfo keep-together="always"?>
441         <tgroup cols='6' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
442           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
443           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Connectors'/>
444           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Screw Terminals'/>
445           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Width'/>
446           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Length'/>
447           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Tube Size'/>
448           <thead>
449             <row>
450               <entry align='center'>Device</entry>
451               <entry align='center'>Connectors</entry>
452               <entry align='center'>Screw Terminals</entry>
453               <entry align='center'>Width</entry>
454               <entry align='center'>Length</entry>
455               <entry align='center'>Tube Size</entry>
456             </row>
457           </thead>
458           <tbody>
459             <row>
460               <entry>TeleMetrum</entry>
461               <entry><para>
462                 Antenna<?linebreak?>
463                 Debug<?linebreak?>
464                 Companion<?linebreak?>
465                 USB<?linebreak?>
466                 Battery
467               </para></entry>
468               <entry><para>Apogee pyro <?linebreak?>Main pyro <?linebreak?>Switch</para></entry>
469               <entry>1 inch (2.54cm)</entry>
470               <entry>2 ¾ inch (6.99cm)</entry>
471               <entry>29mm coupler</entry>
472             </row>
473             <row>
474               <entry><para>TeleMini <?linebreak?>v1.0</para></entry>
475               <entry><para>
476                 Antenna<?linebreak?>
477                 Debug<?linebreak?>
478                 Battery
479               </para></entry>
480               <entry><para>
481                 Apogee pyro <?linebreak?>
482                 Main pyro
483               </para></entry>
484               <entry>½ inch (1.27cm)</entry>
485               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
486               <entry>18mm airframe</entry>
487             </row>
488             <row>
489               <entry>TeleMini <?linebreak?>v2.0</entry>
490               <entry><para>
491                 Antenna<?linebreak?>
492                 Debug<?linebreak?>
493                 USB<?linebreak?>
494                 Battery
495               </para></entry>
496               <entry><para>
497                 Apogee pyro <?linebreak?>
498                 Main pyro <?linebreak?>
499                 Battery <?linebreak?>
500                 Switch
501                 </para></entry>
502               <entry>0.8 inch (2.03cm)</entry>
503               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
504               <entry>24mm coupler</entry>
505             </row>
506             <row>
507               <entry>EasyMini</entry>
508               <entry><para>
509                 Debug<?linebreak?>
510                 USB<?linebreak?>
511                 Battery
512               </para></entry>
513               <entry><para>
514                 Apogee pyro <?linebreak?>
515                 Main pyro <?linebreak?>
516                 Battery <?linebreak?>
517                 Switch
518                 </para></entry>
519               <entry>0.8 inch (2.03cm)</entry>
520               <entry>1½ inch (3.81cm)</entry>
521               <entry>24mm coupler</entry>
522             </row>
523             <row>
524               <entry>TeleMega</entry>
525               <entry><para>
526                 Antenna<?linebreak?>
527                 Debug<?linebreak?>
528                 Companion<?linebreak?>
529                 USB<?linebreak?>
530                 Battery
531               </para></entry>
532               <entry><para>
533                 Apogee pyro <?linebreak?>
534                 Main pyro<?linebreak?>
535                 Pyro A-D<?linebreak?>
536                 Switch<?linebreak?>
537                 Pyro battery
538               </para></entry>
539               <entry>1¼ inch (3.18cm)</entry>
540               <entry>3¼ inch (8.26cm)</entry>
541               <entry>38mm coupler</entry>
542             </row>
543           </tbody>
544         </tgroup>
545       </table>
546     </section>
547     <section>
548       <title>TeleMetrum</title>
549       <mediaobject>
550         <imageobject>
551           <imagedata fileref="telemetrum-v1.1-thside.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
552         </imageobject>
553       </mediaobject>
554       <para>
555         TeleMetrum is a 1 inch by 2¾ inch circuit board.  It was designed to
556         fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
557         small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
558         to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
559         be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the ¼
560         wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
561         antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
562         the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
563         fin can end of the board, meaning an ideal “simple” avionics
564         bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
565       </para>
566     </section>
567     <section>
568       <title>TeleMini</title>
569       <mediaobject>
570         <imageobject>
571           <imagedata fileref="telemini-v1-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
572         </imageobject>
573       </mediaobject>
574       <para>
575         TeleMini v1.0 is ½ inches by 1½ inches.  It was
576         designed to fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in
577         a tube that small in diameter may require some creativity in
578         mounting and wiring to succeed!  Since there is no
579         accelerometer, TeleMini can be mounted in any convenient
580         orientation.  The default ¼ wave UHF wire antenna attached to
581         the center of one end of the board is about 7 inches long. Two
582         wires for the power switch are connected to holes in the
583         middle of the board. Screw terminals for the e-matches for
584         apogee and main ejection charges depart from the other end of
585         the board, meaning an ideal “simple” avionics bay for TeleMini
586         should have at least 9 inches of interior length.
587       </para>
588       <mediaobject>
589         <imageobject>
590           <imagedata fileref="telemini-v2-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
591         </imageobject>
592       </mediaobject>
593       <para>
594         TeleMini v2.0 is 0.8 inches by 1½ inches. It adds more
595         on-board data logging memory, a built-in USB connector and
596         screw terminals for the battery and power switch. The larger
597         board fits in a 24mm coupler. There's also a battery connector
598         for a LiPo battery if you want to use one of those.
599       </para>
600     </section>
601     <section>
602       <title>EasyMini</title>
603       <mediaobject>
604         <imageobject>
605           <imagedata fileref="easymini-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
606         </imageobject>
607       </mediaobject>
608       <para>
609         EasyMini is built on a 0.8 inch by 1½ inch circuit board. It's
610         designed to fit in a 24mm coupler tube. The connectors and
611         screw terminals match TeleMini, so you can swap an EasyMini
612         with a TeleMini.
613       </para>
614     </section>
615     <section>
616       <title>TeleMega</title>
617       <mediaobject>
618         <imageobject>
619           <imagedata fileref="telemega-v1.0-top.jpg" width="5.5in" scalefit="1"/>
620         </imageobject>
621       </mediaobject>
622       <para>
623         TeleMega is a 1¼ inch by 3¼ inch circuit board. It was
624         designed to easily fit in a 38mm coupler. Like TeleMetrum,
625         TeleMega has an accelerometer and so it must be mounted so that
626         the board is aligned with the flight axis. It can be mounted
627         either antenna up or down.
628       </para>
629     </section>
630     <section>
631       <title>Flight Data Recording</title>
632       <para>
633         Each flight computer logs data at 100 samples per second
634         during ascent and 10 samples per second during descent, except
635         for TeleMini v1.0, which records ascent at 10 samples per
636         second and descent at 1 sample per second. Data are logged to
637         an on-board flash memory part, which can be partitioned into
638         several equal-sized blocks, one for each flight.
639       </para>
640       <table frame='all'>
641         <title>Data Storage on Altus Metrum altimeters</title>
642         <?dbfo keep-together="always"?>
643         <tgroup cols='4' align='center' colsep='1' rowsep='1'>
644           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Device'/>
645           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Bytes per sample'/>
646           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Total storage'/>
647           <colspec align='center' colwidth='*' colname='Minutes of
648                                                         full-rate'/>
649           <thead>
650             <row>
651               <entry align='center'>Device</entry>
652               <entry align='center'>Bytes per Sample</entry>
653               <entry align='center'>Total Storage</entry>
654               <entry align='center'>Minutes at Full Rate</entry>
655             </row>
656           </thead>
657           <tbody>
658             <row>
659               <entry>TeleMetrum v1.0</entry>
660               <entry>8</entry>
661               <entry>1MB</entry>
662               <entry>20</entry>
663             </row>
664             <row>
665               <entry>TeleMetrum v1.1 v1.2</entry>
666               <entry>8</entry>
667               <entry>2MB</entry>
668               <entry>40</entry>
669             </row>
670             <row>
671               <entry>TeleMetrum v2.0</entry>
672               <entry>16</entry>
673               <entry>8MB</entry>
674               <entry>80</entry>
675             </row>
676             <row>
677               <entry>TeleMini v1.0</entry>
678               <entry>2</entry>
679               <entry>5kB</entry>
680               <entry>4</entry>
681             </row>
682             <row>
683               <entry>TeleMini v2.0</entry>
684               <entry>16</entry>
685               <entry>1MB</entry>
686               <entry>10</entry>
687             </row>
688             <row>
689               <entry>EasyMini</entry>
690               <entry>16</entry>
691               <entry>1MB</entry>
692               <entry>10</entry>
693             </row>
694             <row>
695               <entry>TeleMega</entry>
696               <entry>32</entry>
697               <entry>8MB</entry>
698               <entry>40</entry>
699             </row>
700           </tbody>
701         </tgroup>
702       </table>
703       <para>
704         The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
705         each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
706         each log and you reduce the number of flights that can be
707         stored. Decrease the size and you can store more flights.
708       </para>
709       <para>
710         Configuration data is also stored in the flash memory on
711         TeleMetrum v1.x, TeleMini and EasyMini. This consumes 64kB
712         of flash space.  This configuration space is not available
713         for storing flight log data. TeleMetrum v2.0 and TeleMega
714         store configuration data in a bit of eeprom available within
715         the processor chip, leaving that space available in flash for
716         more flight data.
717       </para>
718       <para>
719         To compute the amount of space needed for a single flight, you
720         can multiply the expected ascent time (in seconds) by 100
721         times bytes-per-sample, multiply the expected descent time (in
722         seconds) by 10 times the bytes per sample and add the two
723         together. That will slightly under-estimate the storage (in
724         bytes) needed for the flight. For instance, a TeleMetrum v2.0 flight spending
725         20 seconds in ascent and 150 seconds in descent will take
726         about (20 * 1600) + (150 * 160) = 56000 bytes of storage. You
727         could store dozens of these flights in the on-board flash.
728       </para>
729       <para>
730         The default size allows for several flights on each flight
731         computer, except for TeleMini v1.0, which only holds data for a
732         single flight. You can adjust the size.
733       </para>
734       <para>
735         Altus Metrum flight computers will not overwrite existing
736         flight data, so be sure to download flight data and erase it
737         from the flight computer before it fills up. The flight
738         computer will still successfully control the flight even if it
739         cannot log data, so the only thing you will lose is the data.
740       </para>
741     </section>
742     <section>
743       <title>Installation</title>
744       <para>
745         A typical installation involves attaching 
746         only a suitable battery, a single pole switch for 
747         power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
748         apogee and main ejection charges.  All Altus Metrum products are 
749         designed for use with single-cell batteries with 3.7 volts
750         nominal. TeleMini v2.0 and EasyMini may also be used with other
751         batteries as long as they supply between 4 and 12 volts.
752       </para>
753       <para>
754         The battery connectors are a standard 2-pin JST connector and
755         match batteries sold by Spark Fun. These batteries are
756         single-cell Lithium Polymer batteries that nominally provide 3.7
757         volts.  Other vendors sell similar batteries for RC aircraft
758         using mating connectors, however the polarity for those is
759         generally reversed from the batteries used by Altus Metrum
760         products. In particular, the Tenergy batteries supplied for use
761         in Featherweight flight computers are not compatible with Altus
762         Metrum flight computers or battery chargers. <emphasis>Check
763         polarity and voltage before connecting any battery not purchased
764         from Altus Metrum or Spark Fun.</emphasis>
765       </para>
766       <para>
767         By default, we use the unregulated output of the battery directly
768         to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
769         low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
770         Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
771         pyro battery, check out the “External Pyro Battery” section in this 
772         manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
773         designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
774
775       </para>
776       <para>
777         Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
778         at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
779         blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
780         jeweler's screwdriver set.
781       </para>
782       <para>
783         Except for TeleMini v1.0, the flight computers also use the
784         screw terminal block for the power switch leads. On TeleMini v1.0,
785         the power switch leads are soldered directly to the board and
786         can be connected directly to a switch.
787       </para>
788       <para>
789         For most air-frames, the integrated antennas are more than
790         adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
791         metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
792         use off-board external antennas instead.  In this case, you can
793         order an altimeter with an SMA connector for the UHF antenna
794         connection, and, on TeleMetrum v1, you can unplug the integrated GPS
795         antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
796         cable terminating in a U.FL connector.
797       </para>
798     </section>
799   </chapter>
800   <chapter>
801     <title>System Operation</title>
802     <section>
803       <title>Firmware Modes </title>
804       <para>
805         The AltOS firmware build for the altimeters has two
806         fundamental modes, “idle” and “flight”.  Which of these modes
807         the firmware operates in is determined at start up time. For
808         TeleMetrum, the mode is controlled by the orientation of the
809         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
810         power is switched on.  If the rocket is “nose up”, then
811         TeleMetrum assumes it's on a rail or rod being prepared for
812         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
813         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
814         idle mode.  Since TeleMini v2.0 and EasyMini don't have an
815         accelerometer we can use to determine orientation, “idle” mode
816         is selected if the board is connected via USB to a computer,
817         otherwise the board enters “flight” mode. TeleMini v1.0
818         selects “idle” mode if it receives a command packet within the
819         first five seconds of operation.
820       </para>
821       <para>
822         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
823         (“S” in Morse code for start up) and then a pause while
824         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
825         which mode to enter next.
826       </para>
827       <para>
828         In flight or “pad” mode, the altimeter engages the flight
829         state machine, goes into transmit-only mode to
830         send telemetry, and waits for launch to be detected.
831         Flight mode is indicated by an “di-dah-dah-dit” (“P” for pad)
832         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
833         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
834         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
835         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
836         apogee and main continuity, and one longer “brap” sound or
837         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
838         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
839         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
840         flights, do what makes sense.
841       </para>
842       <para>
843         If idle mode is entered, you will hear an audible “di-dit” or
844         see two short flashes (“I” for idle), and the flight state
845         machine is disengaged, thus no ejection charges will fire.
846         The altimeters also listen for the radio link when in idle
847         mode for requests sent via TeleDongle.  Commands can be issued
848         in idle mode over either USB or the radio link
849         equivalently. TeleMini v1.0 only has the radio link.  Idle
850         mode is useful for configuring the altimeter, for extracting
851         data from the on-board storage chip after flight, and for
852         ground testing pyro charges.
853       </para>
854       <para>
855         One “neat trick” of particular value when TeleMetrum or TeleMega are used with 
856         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
857         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
858         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
859         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
860         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
861         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
862         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
863         installing igniters!
864       </para>
865       <para>
866         TeleMini v1.0 is configured solely via the radio link. Of course, that
867         means you need to know the TeleMini radio configuration values
868         or you won't be able to communicate with it. For situations
869         when you don't have the radio configuration values, TeleMini v1.0
870         offers an 'emergency recovery' mode. In this mode, TeleMini is
871         configured as follows:
872         <itemizedlist>
873           <listitem>
874             <para>
875             Sets the radio frequency to 434.550MHz
876             </para>
877           </listitem>
878           <listitem>
879             <para>
880             Sets the radio calibration back to the factory value.
881             </para>
882           </listitem>
883           <listitem>
884             <para>
885             Sets the callsign to N0CALL
886             </para>
887           </listitem>
888           <listitem>
889             <para>
890             Does not go to 'pad' mode after five seconds.
891             </para>
892           </listitem>
893         </itemizedlist>
894       </para>
895       <para>
896         To get into 'emergency recovery' mode, first find the row of
897         four small holes opposite the switch wiring. Using a short
898         piece of small gauge wire, connect the outer two holes
899         together, then power TeleMini up. Once the red LED is lit,
900         disconnect the wire and the board should signal that it's in
901         'idle' mode after the initial five second startup period.
902       </para>
903     </section>
904     <section>
905       <title>GPS </title>
906       <para>
907         TeleMetrum and TeleMega include a complete GPS receiver.  A
908         complete explanation of how GPS works is beyond the scope of
909         this manual, but the bottom line is that the GPS receiver
910         needs to lock onto at least four satellites to obtain a solid
911         3 dimensional position fix and know what time it is.
912       </para>
913       <para>
914         The flight computers provide backup power to the GPS chip any time a 
915         battery is connected.  This allows the receiver to “warm start” on
916         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
917         “cold start”.  In typical operations, powering up
918         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
919         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
920         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
921         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
922         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
923         long before igniter installation and return to the flight line are
924         complete.
925       </para>
926     </section>
927     <section>
928       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
929       <para>
930         One of the unique features of the Altus Metrum system is the
931         ability to create a two way command link between TeleDongle
932         and an altimeter using the digital radio transceivers
933         built into each device. This allows you to interact with the
934         altimeter from afar, as if it were directly connected to the
935         computer.
936       </para>
937       <para>
938         Any operation which can be performed with a flight computer can
939         either be done with the device directly connected to the
940         computer via the USB cable, or through the radio
941         link. TeleMini v1.0 doesn't provide a USB connector and so it is
942         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
943         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
944         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
945       </para>
946       <para>
947         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
948         frequency for radio communications. Instead of providing
949         an interface to specifically configure the frequency, it uses
950         whatever frequency was most recently selected for the target
951         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
952         used that mode with the TeleDongle in question, select the
953         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
954         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
955         window is open, select the desired frequency and then close it
956         down again. All radio communications will now use that frequency.
957       </para>
958       <itemizedlist>
959         <listitem>
960           <para>
961             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
962             opening it up.
963           </para>
964         </listitem>
965         <listitem>
966           <para>
967             Configure altimeter apogee delays, main deploy heights
968             and additional pyro event conditions
969             to respond to changing launch conditions. You can also
970             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
971             flight computer by turning TeleMetrum or TeleMega on in “idle” mode,
972             then once the air-frame is oriented for launch, you can
973             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
974             without having to climb the scary ladder.
975           </para>
976         </listitem>
977         <listitem>
978           <para>
979             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
980             wires out through holes in the air-frame. Simply assemble the
981             rocket as if for flight with the apogee and main charges
982             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
983             igniters.
984           </para>
985         </listitem>
986       </itemizedlist>
987       <para>
988         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
989         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
990         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
991         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
992         close the window before performing other desired radio operations.
993       </para>
994       <para>
995         The flight computers only enable radio commanding in 'idle' mode.
996         TeleMetrum and TeleMega use the accelerometer to detect which orientation they
997         start up in, so make sure you have the flight computer lying horizontally when you turn
998         it on. Otherwise, it will start in 'pad' mode ready for
999         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
1000       </para>
1001       <para>
1002         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
1003         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
1004         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
1005         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
1006         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
1007         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
1008         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
1009         start communicating with the TeleDongle and the desired
1010         operation can be performed.
1011       </para>
1012       <para>
1013         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
1014         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
1015         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
1016         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
1017       </para>
1018     </section>
1019     <section>
1020       <title>Ground Testing </title>
1021       <para>
1022         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
1023         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
1024         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
1025         this can be accomplished in a TeleMega, TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
1026         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
1027         can even be fun!
1028       </para>
1029       <para>
1030         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
1031         in “idle” mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or TeleMega, or
1032         selecting the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
1033         the firmware to go into “idle” mode, in which the normal flight
1034         state machine is disabled and charges will not fire without
1035         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
1036         or main charges from a safe distance using your computer and 
1037         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
1038       </para>
1039     </section>
1040     <section>
1041       <title>Radio Link </title>
1042       <para>
1043         The chip our boards are based on incorporates an RF transceiver, but
1044         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
1045         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
1046         link.
1047       </para>
1048       <para>
1049         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
1050         it's in “idle mode”, which
1051         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
1052         ejection tests, and extract data after a flight without having to
1053         crack open the air-frame.  However, when the board is in “flight
1054         mode”, the altimeter only
1055         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
1056         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
1057         the rocket through
1058         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
1059         data later...
1060       </para>
1061       <para>
1062         We don't generally use a 'normal packet radio' mode like APRS
1063         because they're just too inefficient.  The GFSK modulation we
1064         use is FSK with the base-band pulses passed through a Gaussian
1065         filter before they go into the modulator to limit the
1066         transmitted bandwidth.  When combined with forward error
1067         correction and interleaving, this allows us to have a very
1068         robust 19.2 kilobit data link with only 10-40 milliwatts of
1069         transmit power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held
1070         Yagi on the ground.  We've had flights to above 21k feet AGL
1071         with great reception, and calculations suggest we should be
1072         good to well over 40k feet AGL with a 5-element yagi on the
1073         ground with our 10mW units and over 100k feet AGL with the
1074         40mW devices.  We hope to fly boards to higher altitudes over
1075         time, and would of course appreciate customer feedback on
1076         performance in higher altitude flights!
1077       </para>
1078       <para>
1079         TeleMetrum v2.0 and TeleMega can send APRS if desired, the
1080         interval between APRS packets can be configured. As each APRS
1081         packet takes a full second to transmit, we recommend an
1082         interval of at least 5 seconds to avoid consuming too much
1083         battery power or radio channel bandwidth.
1084       </para>
1085     </section>
1086     <section>
1087       <title>Configurable Parameters</title>
1088       <para>
1089         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
1090         simple.  Even on our baro-only TeleMini and EasyMini boards, the use of a Kalman 
1091         filter means there is no need to set a “mach delay”.  The few 
1092         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
1093         or radio link via TeleDongle.
1094       </para>
1095       <section>
1096         <title>Radio Frequency</title>
1097         <para>
1098           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
1099           band. By default, the configuration interface provides a
1100           list of 10 “standard” frequencies in 100kHz channels starting at
1101           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
1102           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
1103           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
1104           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
1105           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
1106           frequency to successfully communicate with each other.
1107         </para>
1108       </section>
1109       <section>
1110         <title>Apogee Delay</title>
1111         <para>
1112           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
1113           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
1114           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
1115           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
1116           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
1117           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
1118         </para>
1119         <para>
1120           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
1121           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
1122           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
1123           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
1124           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
1125           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
1126           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
1127           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
1128         </para>
1129       </section>
1130       <section>
1131         <title>Main Deployment Altitude</title>
1132         <para>
1133           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
1134           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
1135           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
1136           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
1137           wish to set the
1138           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
1139           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
1140           simultaneously.
1141         </para>
1142       </section>
1143       <section>
1144         <title>Maximum Flight Log</title>
1145         <para>
1146           Changing this value will set the maximum amount of flight
1147           log storage that an individual flight will use. The
1148           available storage is divided into as many flights of the
1149           specified size as can fit in the available space. You can
1150           download and erase individual flight logs. If you fill up
1151           the available storage, future flights will not get logged
1152           until you erase some of the stored ones.
1153         </para>
1154       </section>
1155       <section>
1156         <title>Ignite Mode</title>
1157         <para>
1158           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
1159           a fixed height above the ground, you can configure the
1160           altimeter to fire both at apogee or both during
1161           descent. This was added to support an airframe that has two
1162           altimeters, one in the fin can and one in the
1163           nose.
1164         </para>
1165         <para>
1166           Providing the ability to use both igniters for apogee or
1167           main allows some level of redundancy without needing two
1168           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
1169           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
1170         </para>
1171       </section>
1172       <section>
1173         <title>Pad Orientation</title>
1174         <para>
1175           TeleMetrum and TeleMega measure acceleration along the axis
1176           of the board. Which way the board is oriented affects the
1177           sign of the acceleration value. Instead of trying to guess
1178           which way the board is mounted in the air frame, the
1179           altimeter must be explicitly configured for either Antenna
1180           Up or Antenna Down. The default, Antenna Up, expects the end
1181           of the board connected to the 70cm antenna to be nearest the
1182           nose of the rocket, with the end containing the screw
1183           terminals nearest the tail.
1184         </para>
1185       </section>
1186       <section>
1187         <title>Pyro Channels</title>
1188         <para>
1189           In addition to the usual Apogee and Main pyro channels,
1190           TeleMega has four additional channels that can be configured
1191           to activate when various flight conditions are
1192           satisfied. You can select as many conditions as necessary;
1193           all of them must be met in order to activate the
1194           channel. The conditions available are:
1195         </para>
1196         <itemizedlist>
1197           <listitem>
1198             <para>
1199               Acceleration away from the ground. Select a value, and
1200               then choose whether acceleration should be above or
1201               below that value. Acceleration is positive upwards, so
1202               accelerating towards the ground would produce negative
1203               numbers. Acceleration during descent is noisy and
1204               inaccurate, so be careful when using it during these
1205               phases of the flight.
1206             </para>
1207           </listitem>
1208           <listitem>
1209             <para>
1210               Vertical speed.  Select a value, and then choose whether
1211               vertical speed should be above or below that
1212               value. Speed is positive upwards, so moving towards the
1213               ground would produce negative numbers. Speed during
1214               descent is a bit noisy and so be careful when using it
1215               during these phases of the flight.
1216             </para>
1217           </listitem>
1218           <listitem>
1219             <para>
1220               Height. Select a value, and then choose whether the
1221               height above the launch pad should be above or below
1222               that value.
1223             </para>
1224           </listitem>
1225           <listitem>
1226             <para>
1227               Orientation. TeleMega contains a 3-axis gyroscope and
1228               accelerometer which is used to measure the current
1229               angle. Note that this angle is not the change in angle
1230               from the launch pad, but rather absolute relative to
1231               gravity; the 3-axis accelerometer is used to compute the
1232               angle of the rocket on the launch pad and initialize the
1233               system. Because this value is computed by integrating
1234               rate gyros, it gets progressively less accurate as the
1235               flight goes on. It should have an accumulated error of
1236               less than .2°/second (after 10 seconds of flight, the
1237               error should be less than 2°).
1238             </para>
1239             <para>
1240               The usual use of the orientation configuration is to
1241               ensure that the rocket is traveling mostly upwards when
1242               deciding whether to ignite air starts or additional
1243               stages. For that, choose a reasonable maximum angle
1244               (like 20°) and set the motor igniter to require an angle
1245               of less than that value.
1246             </para>
1247           </listitem>
1248           <listitem>
1249             <para>
1250               Flight Time. Time since boost was detected. Select a
1251               value and choose whether to activate the pyro channel
1252               before or after that amount of time.
1253             </para>
1254           </listitem>
1255           <listitem>
1256             <para>
1257               Ascending. A simple test saying whether the rocket is
1258               going up or not. This is exactly equivalent to testing
1259               whether the speed is &gt; 0.
1260             </para>
1261           </listitem>
1262           <listitem>
1263             <para>
1264               Descending. A simple test saying whether the rocket is
1265               going down or not. This is exactly equivalent to testing
1266               whether the speed is &lt; 0.
1267             </para>
1268           </listitem>
1269           <listitem>
1270             <para>
1271               After Motor. The flight software counts each time the
1272               rocket starts accelerating (presumably due to a motor or
1273               motors igniting). Use this value to count ignitions for
1274               multi-staged or multi-airstart launches.
1275             </para>
1276           </listitem>
1277           <listitem>
1278             <para>
1279               Delay. This value doesn't perform any checks, instead it
1280               inserts a delay between the time when the other
1281               parameters become true and when the pyro channel is
1282               activated.
1283             </para>
1284           </listitem>
1285           <listitem>
1286             <para>
1287               Flight State. The flight software tracks the flight
1288               through a sequence of states:
1289               <orderedlist>
1290                 <listitem>
1291                   <para>
1292                     Boost. The motor has lit and the rocket is
1293                     accelerating upwards.
1294                   </para>
1295                 </listitem>
1296                 <listitem>
1297                   <para>
1298                     Fast. The motor has burned out and the rocket is
1299                     descellerating, but it is going faster than 200m/s.
1300                   </para>
1301                 </listitem>
1302                 <listitem>
1303                   <para>
1304                     Coast. The rocket is still moving upwards and
1305                     decelerating, but the speed is less than 200m/s.
1306                   </para>
1307                 </listitem>
1308                 <listitem>
1309                   <para>
1310                     Drogue. The rocket has reached apogee and is heading
1311                     back down, but is above the configured Main
1312                     altitude.
1313                   </para>
1314                 </listitem>
1315                 <listitem>
1316                   <para>
1317                     Main. The rocket is still descending, and is below
1318                     the Main altitude
1319                   </para>
1320                 </listitem>
1321                 <listitem>
1322                   <para>
1323                     Landed. The rocket is no longer moving.
1324                   </para>
1325                 </listitem>
1326               </orderedlist>
1327             </para>
1328             <para>
1329               You can select a state to limit when the pyro channel
1330               may activate; note that the check is based on when the
1331               rocket transitions <emphasis>into</emphasis> the state, and so checking for
1332               “greater than Boost” means that the rocket is currently
1333               in boost or some later state.
1334             </para>
1335             <para>
1336               When a motor burns out, the rocket enters either Fast or
1337               Coast state (depending on how fast it is moving). If the
1338               computer detects upwards acceleration again, it will
1339               move back to Boost state.
1340             </para>
1341           </listitem>
1342         </itemizedlist>
1343       </section>
1344     </section>
1345
1346   </chapter>
1347   <chapter>
1348
1349     <title>AltosUI</title>
1350     <para>
1351       The AltosUI program provides a graphical user interface for
1352       interacting with the Altus Metrum product family. AltosUI can
1353       monitor telemetry data, configure devices and many other
1354       tasks. The primary interface window provides a selection of
1355       buttons, one for each major activity in the system.  This manual
1356       is split into chapters, each of which documents one of the tasks
1357       provided from the top-level toolbar.
1358     </para>
1359     <section>
1360       <title>Monitor Flight</title>
1361       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
1362       <para>
1363         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
1364         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
1365         AltosUI will create a window to display telemetry data as
1366         received by the selected TeleDongle device.
1367       </para>
1368       <para>
1369         All telemetry data received are automatically recorded in
1370         suitable log files. The name of the files includes the current
1371         date and rocket serial and flight numbers.
1372       </para>
1373       <para>
1374         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
1375         displayed at the top of the window. You can configure the
1376         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
1377         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
1378         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
1379         that device.
1380       </para>
1381       <para>
1382         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
1383         significant pieces of information about the altimeter providing
1384         the telemetry data stream:
1385       </para>
1386       <itemizedlist>
1387         <listitem>
1388           <para>The configured call-sign</para>
1389         </listitem>
1390         <listitem>
1391           <para>The device serial number</para>
1392         </listitem>
1393         <listitem>
1394           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
1395             times it has flown.
1396           </para>
1397         </listitem>
1398         <listitem>
1399           <para>
1400             The rocket flight state. Each flight passes through several
1401             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
1402             Landed.
1403           </para>
1404         </listitem>
1405         <listitem>
1406           <para>
1407             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
1408             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
1409             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
1410             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
1411             error detection and correction techniques which prevent
1412             incorrect data from being reported.
1413           </para>
1414         </listitem>
1415         <listitem>
1416           <para>
1417             The age of the displayed data, in seconds since the last 
1418             successfully received telemetry packet.  In normal operation
1419             this will stay in the low single digits.  If the number starts
1420             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
1421             link from the flight computer.
1422           </para>
1423         </listitem>
1424       </itemizedlist>
1425       <para>
1426         Finally, the largest portion of the window contains a set of
1427         tabs, each of which contain some information about the rocket.
1428         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
1429         progresses, the selected tab automatically switches to display
1430         data relevant to the current state of the flight. You can select
1431         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
1432         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
1433       </para>
1434       <section>
1435         <title>Launch Pad</title>
1436         <para>
1437           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
1438           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
1439           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
1440           whether the rocket is ready to launch:
1441           <variablelist>
1442             <varlistentry>
1443               <term>Battery Voltage</term>
1444               <listitem>
1445                 <para>
1446                   This indicates whether the Li-Po battery
1447                   powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
1448                   the duration of the flight. A value of more than
1449                   3.8V is required for a 'GO' status.
1450                 </para>
1451               </listitem>
1452             </varlistentry>
1453             <varlistentry>
1454               <term>Apogee Igniter Voltage</term>
1455               <listitem>
1456                 <para>
1457                   This indicates whether the apogee
1458                   igniter has continuity. If the igniter has a low
1459                   resistance, then the voltage measured here will be close
1460                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1461                   required for a 'GO' status.
1462                 </para>
1463               </listitem>
1464             </varlistentry>
1465             <varlistentry>
1466               <term>Main Igniter Voltage</term>
1467               <listitem>
1468                 <para>
1469                   This indicates whether the main
1470                   igniter has continuity. If the igniter has a low
1471                   resistance, then the voltage measured here will be close
1472                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
1473                   required for a 'GO' status.
1474                 </para>
1475               </listitem>
1476             </varlistentry>
1477             <varlistentry>
1478               <term>On-board Data Logging</term>
1479               <listitem>
1480                 <para>
1481                   This indicates whether there is
1482                   space remaining on-board to store flight data for the
1483                   upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
1484                   to erase flights, there may not be any space
1485                   left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
1486                   on the configured maximum flight log size. TeleMini
1487                   stores only a single flight, so it will need to be
1488                   downloaded and erased after each flight to capture
1489                   data. This only affects on-board flight logging; the
1490                   altimeter will still transmit telemetry and fire
1491                   ejection charges at the proper times.
1492                 </para>
1493               </listitem>
1494             </varlistentry>
1495             <varlistentry>
1496               <term>GPS Locked</term>
1497               <listitem>
1498                 <para>
1499                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether the GPS receiver is
1500                   currently able to compute position information. GPS requires
1501                   at least 4 satellites to compute an accurate position.
1502                 </para>
1503               </listitem>
1504             </varlistentry>
1505             <varlistentry>
1506               <term>GPS Ready</term>
1507               <listitem>
1508                 <para>
1509                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether GPS has reported at least
1510                   10 consecutive positions without losing lock. This ensures
1511                   that the GPS receiver has reliable reception from the
1512                   satellites.
1513                 </para>
1514               </listitem>
1515             </varlistentry>
1516           </variablelist>
1517         </para>
1518         <para>
1519           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
1520           and altitude, averaging many reported positions to improve the
1521           accuracy of the fix.
1522         </para>
1523       </section>
1524       <section>
1525         <title>Ascent</title>
1526         <para>
1527           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
1528           phases. The information displayed here helps monitor the
1529           rocket as it heads towards apogee.
1530         </para>
1531         <para>
1532           The height, speed and acceleration are shown along with the
1533           maximum values for each of them. This allows you to quickly
1534           answer the most commonly asked questions you'll hear during
1535           flight.
1536         </para>
1537         <para>
1538           The current latitude and longitude reported by the TeleMetrum GPS are
1539           also shown. Note that under high acceleration, these values
1540           may not get updated as the GPS receiver loses position
1541           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
1542           start reporting position again.
1543         </para>
1544         <para>
1545           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
1546           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
1547           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
1548         </para>
1549       </section>
1550       <section>
1551         <title>Descent</title>
1552         <para>
1553           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
1554           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
1555           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
1556           waiting for the main charge to fire.
1557         </para>
1558         <para>
1559           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
1560           current descent rate is reported along with the current
1561           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
1562           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
1563           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
1564         </para>
1565         <para>
1566           For TeleMetrum altimeters, you can locate the rocket in the
1567           sky using the elevation and bearing information to figure
1568           out where to look. Elevation is in degrees above the
1569           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
1570           north. Range can help figure out how big the rocket will
1571           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
1572           directly under the rocket and can help figure out where the
1573           rocket is likely to land. Note that all of these values are
1574           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
1575           the rocket is over the pad, not over you.
1576         </para>
1577         <para>
1578           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
1579           well, both to monitor the main charge as well as to see what
1580           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
1581           e-matches are designed to retain continuity even after being
1582           fired, and will continue to show as green or return from red to
1583           green after firing.
1584         </para>
1585       </section>
1586       <section>
1587         <title>Landed</title>
1588         <para>
1589           Once the rocket is on the ground, attention switches to
1590           recovery. While the radio signal is often lost once the
1591           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
1592           generally within a short distance of the actual landing location.
1593         </para>
1594         <para>
1595           The last reported GPS position is reported both by
1596           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
1597           the launch pad. The distance should give you a good idea of
1598           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
1599           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
1600           unit and have that compute a track to the landing location.
1601         </para>
1602         <para>
1603           Both TeleMini and TeleMetrum will continue to transmit RDF
1604           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
1605           following the radio signal if necessary. You may need to get 
1606           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
1607           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
1608         </para>
1609         <para>
1610           The maximum height, speed and acceleration reported
1611           during the flight are displayed for your admiring observers.
1612           The accuracy of these immediate values depends on the quality
1613           of your radio link and how many packets were received.  
1614           Recovering the on-board data after flight will likely yield
1615           more precise results.
1616         </para>
1617         <para>
1618           To get more detailed information about the flight, you can
1619           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
1620           graph window for the current flight.
1621         </para>
1622       </section>
1623       <section>
1624         <title>Site Map</title>
1625         <para>
1626           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
1627           the rocket's position to make it easier for you to locate the
1628           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
1629           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
1630           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
1631           dark blue for main, and black for landed.
1632         </para>
1633         <para>
1634           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
1635           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
1636           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
1637         </para>
1638         <para>
1639           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
1640           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
1641           the rocket's path will be traced on a dark gray background
1642           instead.
1643         </para>
1644         <para>
1645           You can pre-load images for your favorite launch sites
1646           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
1647         </para>
1648       </section>
1649     </section>
1650     <section>
1651       <title>Save Flight Data</title>
1652       <para>
1653         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
1654         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
1655         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
1656         such, it provides a more complete and precise record of the
1657         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
1658         flash memory and write it to disk. As TeleMini has only a barometer, it
1659         records data at the same rate as the telemetry signal, but there will be
1660         no data lost due to telemetry drop-outs.
1661       </para>
1662       <para>
1663         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1664         connected TeleMetrum and TeleDongle devices. If you select a
1665         TeleMetrum device, the flight data will be downloaded from that
1666         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1667         will be downloaded from an altimeter over radio link via the 
1668         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1669         Over The Radio Link for more information.
1670       </para>
1671       <para>
1672         After the device has been selected, a dialog showing the
1673         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1674         select which flights to download and which to delete. With
1675         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1676         for the space they consume to be reused by another
1677         flight. This prevents accidentally losing flight data
1678         if you neglect to download data before flying again. Note that
1679         if there is no more space available in the device, then no
1680         data will be recorded during the next flight.
1681       </para>
1682       <para>
1683         The file name for each flight log is computed automatically
1684         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1685         flight number information.
1686       </para>
1687     </section>
1688     <section>
1689       <title>Replay Flight</title>
1690       <para>
1691         Select this button and you are prompted to select a flight
1692         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1693         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1694         flash memory.
1695       </para>
1696       <para>
1697         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1698         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1699         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1700       </para>
1701     </section>
1702     <section>
1703       <title>Graph Data</title>
1704       <para>
1705         Select this button and you are prompted to select a flight
1706         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1707         .eeprom file containing flight data saved from
1708         flash memory.
1709       </para>
1710       <para>
1711         Once a flight record is selected, a window with multiple tabs is
1712         opened.
1713         <variablelist>
1714           <varlistentry>
1715             <term>Flight Graph</term>
1716             <listitem>
1717               <para>
1718                 By default, the graph contains acceleration (blue),
1719                 velocity (green) and altitude (red).
1720               </para>
1721             </listitem>
1722           </varlistentry>
1723           <varlistentry>
1724             <term>Configure Graph</term>
1725             <listitem>
1726               <para>
1727                 This selects which graph elements to show, and, at the
1728                 very bottom, lets you switch between metric and
1729                 imperial units
1730               </para>
1731             </listitem>
1732           </varlistentry>
1733           <varlistentry>
1734             <term>Flight Statistics</term>
1735             <listitem>
1736               <para>
1737                 Shows overall data computed from the flight.
1738               </para>
1739             </listitem>
1740           </varlistentry>
1741           <varlistentry>
1742             <term>Map</term>
1743             <listitem>
1744               <para>
1745                 Shows a satellite image of the flight area overlaid
1746                 with the path of the flight. The red concentric
1747                 circles mark the launch pad, the black concentric
1748                 circles mark the landing location.
1749               </para>
1750             </listitem>
1751           </varlistentry>
1752         </variablelist>
1753       </para>
1754       <para>
1755         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1756         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1757         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1758         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1759         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1760         you the option save or print the plot.
1761       </para>
1762       <para>
1763         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1764         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1765         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1766       </para>
1767     </section>
1768     <section>
1769       <title>Export Data</title>
1770       <para>
1771         This tool takes the raw data files and makes them available for
1772         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1773         select a flight
1774         data file (either .eeprom or .telem will do, remember that
1775         .eeprom files contain higher resolution and more continuous
1776         data). Next, a second dialog appears which is used to select
1777         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1778         between CSV and KML file formats.
1779       </para>
1780       <section>
1781         <title>Comma Separated Value Format</title>
1782         <para>
1783           This is a text file containing the data in a form suitable for
1784           import into a spreadsheet or other external data analysis
1785           tool. The first few lines of the file contain the version and
1786           configuration information from the altimeter, then
1787           there is a single header line which labels all of the
1788           fields. All of these lines start with a '#' character which
1789           many tools can be configured to skip over.
1790         </para>
1791         <para>
1792           The remaining lines of the file contain the data, with each
1793           field separated by a comma and at least one space. All of
1794           the sensor values are converted to standard units, with the
1795           barometric data reported in both pressure, altitude and
1796           height above pad units.
1797         </para>
1798       </section>
1799       <section>
1800         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1801         <para>
1802           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1803           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1804           see the whole flight path in 3D.
1805         </para>
1806       </section>
1807     </section>
1808     <section>
1809       <title>Configure Altimeter</title>
1810       <para>
1811         Select this button and then select either an altimeter or
1812         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1813         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1814       </para>
1815       <para>
1816         The first few lines of the dialog provide information about the
1817         connected device, including the product name,
1818         software version and hardware serial number. Below that are the
1819         individual configuration entries.
1820       </para>
1821       <para>
1822         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1823       </para>
1824       <variablelist>
1825         <varlistentry>
1826           <term>Save</term>
1827           <listitem>
1828             <para>
1829               This writes any changes to the
1830               configuration parameter block in flash memory. If you don't
1831               press this button, any changes you make will be lost.
1832             </para>
1833           </listitem>
1834         </varlistentry>
1835         <varlistentry>
1836           <term>Reset</term>
1837           <listitem>
1838             <para>
1839               This resets the dialog to the most recently saved values,
1840               erasing any changes you have made.
1841             </para>
1842           </listitem>
1843         </varlistentry>
1844         <varlistentry>
1845           <term>Reboot</term>
1846           <listitem>
1847             <para>
1848               This reboots the device. Use this to
1849               switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1850               oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1851               are really saved.
1852             </para>
1853           </listitem>
1854         </varlistentry>
1855         <varlistentry>
1856           <term>Close</term>
1857           <listitem>
1858             <para>
1859               This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1860               lost.
1861             </para>
1862           </listitem>
1863         </varlistentry>
1864       </variablelist>
1865       <para>
1866         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1867       </para>
1868       <section>
1869         <title>Main Deploy Altitude</title>
1870         <para>
1871           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1872           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1873           some common values, but you can edit the text directly and
1874           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1875           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1876           after the apogee charge fires.
1877         </para>
1878       </section>
1879       <section>
1880         <title>Apogee Delay</title>
1881         <para>
1882           When flying redundant electronics, it's often important to
1883           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1884           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1885           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1886           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1887           charge a certain number of seconds after apogee has been
1888           detected.
1889         </para>
1890       </section>
1891       <section>
1892         <title>Radio Frequency</title>
1893         <para>
1894           This configures which of the frequencies to use for both
1895           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1896           value via packet command mode, the TeleDongle frequency will
1897           also be automatically reconfigured to match so that
1898           communication will continue afterwards.
1899         </para>
1900       </section>
1901       <section>
1902         <title>RF Calibration</title>
1903         <para>
1904           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1905           factory to ensure that they transmit and receive on the
1906           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1907           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1908           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1909           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1910           you must reprogram the unit completely.
1911         </para>
1912       </section>
1913       <section>
1914         <title>Telemetry/RDF/APRS Enable</title>
1915         <para>
1916           Enables the radio for transmission during flight. When
1917           disabled, the radio will not transmit anything during flight
1918           at all.
1919         </para>
1920       </section>
1921       <section>
1922         <title>APRS Interval</title>
1923         <para>
1924           How often to transmit GPS information via APRS. This option
1925           is available on TeleMetrum v2 and TeleMega
1926           boards. TeleMetrum v1 boards cannot transmit APRS
1927           packets. Note that a single APRS packet takes nearly a full
1928           second to transmit, so enabling this option will prevent
1929           sending any other telemetry during that time.
1930         </para>
1931       </section>
1932       <section>
1933         <title>Callsign</title>
1934         <para>
1935           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1936           as needed to conform to your local radio regulations.
1937         </para>
1938       </section>
1939       <section>
1940         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1941         <para>
1942           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1943           log. The available space will be divided into chunks of this
1944           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1945           a larger value will record data from longer flights.
1946         </para>
1947       </section>
1948       <section>
1949         <title>Ignite Mode</title>
1950         <para>
1951           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1952           were originally designed as dual-deploy flight
1953           computers. This configuration parameter allows the two
1954           channels to be used in different configurations.
1955         </para>
1956           <variablelist>
1957             <varlistentry>
1958               <term>Dual Deploy</term>
1959               <listitem>
1960                 <para>
1961                   This is the usual mode of operation; the
1962                   'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1963                   channel at the height above ground specified by the
1964                   'Main Deploy Altitude' during descent.
1965                 </para>
1966               </listitem>
1967             </varlistentry>
1968             <varlistentry>
1969               <term>Redundant Apogee</term>
1970               <listitem>
1971                 <para>
1972                   This fires both channels at
1973                   apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1974                   delay by the 'main' channel.
1975                 </para>
1976               </listitem>
1977             </varlistentry>
1978             <varlistentry>
1979               <term>Redundant Main</term>
1980               <listitem>
1981                 <para>
1982                   This fires both channels at the
1983                   height above ground specified by the Main Deploy
1984                   Altitude setting during descent. The 'apogee'
1985                   channel is fired first, followed after a two second
1986                   delay by the 'main' channel.
1987                 </para>
1988               </listitem>
1989             </varlistentry>
1990         </variablelist>
1991       </section>
1992       <section>
1993         <title>Pad Orientation</title>
1994         <para>
1995           Because it includes an accelerometer, TeleMetrum and
1996           TeleMega are sensitive to the orientation of the board. By
1997           default, it expects the antenna end to point forward. This
1998           parameter allows that default to be changed, permitting the
1999           board to be mounted with the antenna pointing aft instead.
2000         </para>
2001         <variablelist>
2002           <varlistentry>
2003             <term>Antenna Up</term>
2004             <listitem>
2005               <para>
2006                 In this mode, the antenna end of the
2007                 TeleMetrum board must point forward, in line with the
2008                 expected flight path.
2009               </para>
2010             </listitem>
2011           </varlistentry>
2012           <varlistentry>
2013             <term>Antenna Down</term>
2014             <listitem>
2015               <para>
2016                 In this mode, the antenna end of the
2017                 TeleMetrum board must point aft, in line with the
2018                 expected flight path.
2019               </para>
2020             </listitem>
2021           </varlistentry>
2022         </variablelist>
2023       </section>
2024       <section>
2025         <title>Configure Pyro Channels</title>
2026         <para>
2027           This opens a separate window to configure the additional
2028           pyro channels available on TeleMega.  One column is
2029           presented for each channel. Each row represents a single
2030           parameter, if enabled the parameter must meet the specified
2031           test for the pyro channel to be fired. See the Pyro Channels
2032           section in the System Operation chapter above for a
2033           description of these parameters.
2034         </para>
2035         <para>
2036           Select conditions and set the related value; the pyro
2037           channel will be activated when <emphasis>all</emphasis> of the
2038           conditions are met. Each pyro channel has a separate set of
2039           configuration values, so you can use different values for
2040           the same condition with different channels.
2041         </para>
2042         <para>
2043           Once you have selected the appropriate configuration for all
2044           of the necessary pyro channels, you can save the pyro
2045           configuration along with the rest of the flight computer
2046           configuration by pressing the 'Save' button in the main
2047           Configure Flight Computer window.
2048         </para>
2049       </section>
2050     </section>
2051     <section>
2052       <title>Configure AltosUI</title>
2053       <para>
2054         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
2055       </para>
2056       <section>
2057         <title>Voice Settings</title>
2058         <para>
2059           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
2060           can keep your eyes on the sky and still get information about
2061           the current flight status. However, sometimes you don't want
2062           to hear them.
2063         </para>
2064         <itemizedlist>
2065           <listitem>
2066             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
2067           </listitem>
2068           <listitem>
2069             <para>
2070               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
2071               that the audio system is working and the volume settings
2072               are reasonable
2073             </para>
2074           </listitem>
2075         </itemizedlist>
2076       </section>
2077       <section>
2078         <title>Log Directory</title>
2079         <para>
2080           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
2081           data to this directory. This directory is also used as the
2082           staring point when selecting data files for display or export.
2083         </para>
2084         <para>
2085           Click on the directory name to bring up a directory choosing
2086           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
2087           change where AltosUI reads and writes data files.
2088         </para>
2089       </section>
2090       <section>
2091         <title>Callsign</title>
2092         <para>
2093           This value is transmitted in each command packet sent from 
2094           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
2095           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
2096           is included in all telemetry packets.  Configure this
2097           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
2098           your local radio regulations.
2099         </para>
2100         <para>
2101           Note that to successfully command a flight computer over the radio
2102           (to configure the altimeter, monitor idle, or fire pyro charges), 
2103           the callsign configured here must exactly match the callsign
2104           configured in the flight computer.  This matching is case 
2105           sensitive.
2106         </para>
2107       </section>
2108       <section>
2109         <title>Imperial Units</title>
2110         <para>
2111           This switches between metric units (meters) and imperial
2112           units (feet and miles). This affects the display of values
2113           use during flight monitoring, configuration, data graphing
2114           and all of the voice announcements. It does not change the
2115           units used when exporting to CSV files, those are always
2116           produced in metric units.
2117         </para>
2118       </section>
2119       <section>
2120         <title>Font Size</title>
2121         <para>
2122           Selects the set of fonts used in the flight monitor
2123           window. Choose between the small, medium and large sets.
2124         </para>
2125       </section>
2126       <section>
2127         <title>Serial Debug</title>
2128         <para>
2129           This causes all communication with a connected device to be
2130           dumped to the console from which AltosUI was started. If
2131           you've started it from an icon or menu entry, the output
2132           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
2133           various serial communication issues.
2134         </para>
2135       </section>
2136       <section>
2137         <title>Manage Frequencies</title>
2138         <para>
2139           This brings up a dialog where you can configure the set of
2140           frequencies shown in the various frequency menus. You can
2141           add as many as you like, or even reconfigure the default
2142           set. Changing this list does not affect the frequency
2143           settings of any devices, it only changes the set of
2144           frequencies shown in the menus.
2145         </para>
2146       </section>
2147     </section>
2148     <section>
2149       <title>Configure Groundstation</title>
2150       <para>
2151         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
2152       </para>
2153       <para>
2154         The first few lines of the dialog provide information about the
2155         connected device, including the product name,
2156         software version and hardware serial number. Below that are the
2157         individual configuration entries.
2158       </para>
2159       <para>
2160         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
2161         data, the settings here are recorded on the local machine in
2162         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
2163         another machine, or using a different user account on the same
2164         machine will cause settings made here to have no effect.
2165       </para>
2166       <para>
2167         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
2168       </para>
2169       <variablelist>
2170         <varlistentry>
2171           <term>Save</term>
2172           <listitem>
2173             <para>
2174               This writes any changes to the
2175               local Java preferences file. If you don't
2176               press this button, any changes you make will be lost.
2177             </para>
2178           </listitem>
2179         </varlistentry>
2180         <varlistentry>
2181           <term>Reset</term>
2182           <listitem>
2183             <para>
2184               This resets the dialog to the most recently saved values,
2185               erasing any changes you have made.
2186             </para>
2187           </listitem>
2188         </varlistentry>
2189         <varlistentry>
2190           <term>Close</term>
2191           <listitem>
2192             <para>
2193               This closes the dialog. Any unsaved changes will be
2194               lost.
2195             </para>
2196           </listitem>
2197         </varlistentry>
2198       </variablelist>
2199       <para>
2200         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
2201       </para>
2202       <section>
2203         <title>Frequency</title>
2204         <para>
2205           This configures the frequency to use for both telemetry and
2206           packet command mode. Set this before starting any operation
2207           involving packet command mode so that it will use the right
2208           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
2209           change the frequency, and that menu also sets the same Java
2210           preference value used here.
2211         </para>
2212       </section>
2213       <section>
2214         <title>Radio Calibration</title>
2215         <para>
2216           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
2217           factory to ensure that they transmit and receive on the
2218           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
2219           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
2220           shows the current value and doesn't allow any changes.
2221         </para>
2222       </section>
2223     </section>
2224     <section>
2225       <title>Flash Image</title>
2226       <para>
2227         This reprograms Altus Metrum device with new
2228         firmware. TeleMetrum v1.x, TeleDongle, TeleMini and TeleBT are
2229         all reprogrammed by using another similar unit as a
2230         programming dongle (pair programming). TeleMega, TeleMetrum v2
2231         and EasyMini are all programmed directly over their USB ports
2232         (self programming).  Please read the directions for flashing
2233         devices in the Updating Device Firmware chapter below.
2234       </para>
2235       <para>
2236         For “self programming”, connect USB to the device to be
2237         programmed and push the 'Flash Image' button. That will
2238         present a dialog box listing all of the connected
2239         devices. Carefully select the device to be programmed.
2240       </para>
2241       <para>
2242         For “pair programming”, once you have the programmer and
2243         target devices connected, push the 'Flash Image' button. That
2244         will present a dialog box listing all of the connected
2245         devices. Carefully select the programmer device, not the
2246         device to be programmed.
2247       </para>
2248       <para>
2249         Next, select the image to flash to the device. These are named
2250         with the product name and firmware version. The file selector
2251         will start in the directory containing the firmware included
2252         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
2253         the desired firmware if it isn't there.
2254       </para>
2255       <para>
2256         Next, a small dialog containing the device serial number and
2257         RF calibration values should appear. If these values are
2258         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
2259         enter the correct values here.
2260       </para>
2261       <para>
2262         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
2263         programming process.
2264       </para>
2265       <para>
2266         When programming is complete, the target device will
2267         reboot. Note that if a pair programmed target device is
2268         connected via USB, you will have to unplug it and then plug it
2269         back in for the USB connection to reset so that you can
2270         communicate with the device again.
2271       </para>
2272     </section>
2273     <section>
2274       <title>Fire Igniter</title>
2275       <para>
2276         This activates the igniter circuits in TeleMetrum to help test
2277         recovery systems deployment. Because this command can operate
2278         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
2279         for flight and then test the recovery system without needing
2280         to snake wires inside the air-frame.
2281       </para>
2282       <para>
2283         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
2284         selection dialog. Pick the desired TeleDongle or TeleMetrum
2285         device. This brings up another window which shows the current
2286         continuity test status for both apogee and main charges.
2287       </para>
2288       <para>
2289         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
2290         'Arm' button.
2291       </para>
2292       <para>
2293         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
2294         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
2295         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
2296         will deactivate, at which point you start over again at
2297         selecting the desired igniter.
2298       </para>
2299     </section>
2300     <section>
2301       <title>Scan Channels</title>
2302       <para>
2303         This listens for telemetry packets on all of the configured
2304         frequencies, displaying information about each device it
2305         receives a packet from. You can select which of the three
2306         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
2307         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
2308         firmware.
2309       </para>
2310     </section>
2311     <section>
2312       <title>Load Maps</title>
2313       <para>
2314         Before heading out to a new launch site, you can use this to
2315         load satellite images in case you don't have internet
2316         connectivity at the site. This loads a fairly large area
2317         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
2318       </para>
2319       <para>
2320         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
2321         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
2322         and name of the site. The contents of this list are actually
2323         downloaded at run-time, so as new sites are sent in, they'll
2324         get automatically added to this list.
2325       </para>
2326       <para>
2327         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
2328       </para>
2329       <para>
2330         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
2331         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
2332         once, so if you load more than one launch site, you may get
2333         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
2334         of sending data to you. Try again later.
2335       </para>
2336     </section>
2337     <section>
2338       <title>Monitor Idle</title>
2339       <para>
2340         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
2341         except it works with the altimeter in “idle” mode by sending
2342         query commands to discover the current state rather than
2343         listening for telemetry packets. Because this uses command
2344         mode, it needs to have the TeleDongle and flight computer
2345         callsigns match exactly. If you can receive telemetry, but
2346         cannot manage to run Monitor Idle, then it's very likely that
2347         your callsigns are different in some way.
2348       </para>
2349     </section>
2350   </chapter>
2351   <chapter>
2352     <title>AltosDroid</title>
2353     <para>
2354       AltosDroid provides the same flight monitoring capabilities as
2355       AltosUI, but runs on Android devices and is designed to connect
2356       to a TeleBT receiver over Bluetooth™. Altos Droid monitors
2357       telemetry data, logging it to internal storage in the Android
2358       device, and presents that data in a UI the same way the 'Monitor
2359       Flight' window does in AltosUI.
2360     </para>
2361     <para>
2362       This manual will explain how to configure AltosDroid, connect
2363       to TeleBT, operate the flight monitoring interface and describe
2364       what the displayed data means.
2365     </para>
2366     <section>
2367       <title>Installing AltosDroid</title>
2368       <para>
2369         AltosDroid is included in the Google Play store. To install
2370         it on your Android device, open open the Google Play Store
2371         application and search for “altosdroid”. Make sure you don't
2372         have a space between “altos” and “droid” or you probably won't
2373         find what you want. That should bring you to the right page
2374         from which you can download and install the application.
2375       </para>
2376     </section>
2377     <section>
2378       <title>Connecting to TeleBT</title>
2379       <para>
2380         Press the Android 'Menu' button or soft-key to see the
2381         configuration options available. Select the 'Connect a device'
2382         option and then the 'Scan for devices' entry at the bottom to
2383         look for your TeleBT device. Select your device, and when it
2384         asks for the code, enter '1234'.
2385       </para>
2386       <para>
2387         Subsequent connections will not require you to enter that
2388         code, and your 'paired' device will appear in the list without
2389         scanning.
2390       </para>
2391     </section>
2392     <section>
2393       <title>Configuring AltosDroid</title>
2394       <para>
2395         The only configuration option available for AltosDroid is
2396         which frequency to listen on. Press the Android 'Menu' button
2397         or soft-key and pick the 'Select radio frequency' entry. That
2398         brings up a menu of pre-set radio frequencies; pick the one
2399         which matches your altimeter.
2400       </para>
2401     </section>
2402     <section>
2403       <title>Altos Droid Flight Monitoring</title>
2404       <para>
2405         Altos Droid is designed to mimic the AltosUI flight monitoring
2406         display, providing separate tabs for each stage of your rocket
2407         flight along with a tab containing a map of the local area
2408         with icons marking the current location of the altimeter and
2409         the Android device.
2410       </para>
2411       <section>
2412         <title>Pad</title>
2413         <para>
2414           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
2415           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
2416           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
2417           whether the rocket is ready to launch:
2418           <variablelist>
2419             <varlistentry>
2420               <term>Battery Voltage</term>
2421               <listitem>
2422                 <para>
2423                   This indicates whether the Li-Po battery
2424                   powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
2425                   the duration of the flight. A value of more than
2426                   3.8V is required for a 'GO' status.
2427                 </para>
2428               </listitem>
2429             </varlistentry>
2430             <varlistentry>
2431               <term>Apogee Igniter Voltage</term>
2432               <listitem>
2433                 <para>
2434                   This indicates whether the apogee
2435                   igniter has continuity. If the igniter has a low
2436                   resistance, then the voltage measured here will be close
2437                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2438                   required for a 'GO' status.
2439                 </para>
2440               </listitem>
2441             </varlistentry>
2442             <varlistentry>
2443               <term>Main Igniter Voltage</term>
2444               <listitem>
2445                 <para>
2446                   This indicates whether the main
2447                   igniter has continuity. If the igniter has a low
2448                   resistance, then the voltage measured here will be close
2449                   to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
2450                   required for a 'GO' status.
2451                 </para>
2452               </listitem>
2453             </varlistentry>
2454             <varlistentry>
2455               <term>On-board Data Logging</term>
2456               <listitem>
2457                 <para>
2458                   This indicates whether there is
2459                   space remaining on-board to store flight data for the
2460                   upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
2461                   to erase flights, there may not be any space
2462                   left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
2463                   on the configured maximum flight log size. TeleMini
2464                   stores only a single flight, so it will need to be
2465                   downloaded and erased after each flight to capture
2466                   data. This only affects on-board flight logging; the
2467                   altimeter will still transmit telemetry and fire
2468                   ejection charges at the proper times.
2469                 </para>
2470               </listitem>
2471             </varlistentry>
2472             <varlistentry>
2473               <term>GPS Locked</term>
2474               <listitem>
2475                 <para>
2476                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether the GPS receiver is
2477                   currently able to compute position information. GPS requires
2478                   at least 4 satellites to compute an accurate position.
2479                 </para>
2480               </listitem>
2481             </varlistentry>
2482             <varlistentry>
2483               <term>GPS Ready</term>
2484               <listitem>
2485                 <para>
2486                   For a TeleMetrum or TeleMega device, this indicates whether GPS has reported at least
2487                   10 consecutive positions without losing lock. This ensures
2488                   that the GPS receiver has reliable reception from the
2489                   satellites.
2490                 </para>
2491               </listitem>
2492             </varlistentry>
2493           </variablelist>
2494         </para>
2495         <para>
2496           The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
2497           and altitude, averaging many reported positions to improve the
2498           accuracy of the fix.
2499         </para>
2500       </section>
2501     </section>
2502     <section>
2503       <title>Downloading Flight Logs</title>
2504       <para>
2505         Altos Droid always saves every bit of telemetry data it
2506         receives. To download that to a computer for use with AltosUI,
2507         simply remove the SD card from your Android device, or connect
2508         your device to your computer's USB port and browse the files
2509         on that device. You will find '.telem' files in the TeleMetrum
2510         directory that will work with AltosUI directly.
2511       </para>
2512     </section>
2513   </chapter>
2514   <chapter>
2515     <title>Using Altus Metrum Products</title>
2516     <section>
2517       <title>Being Legal</title>
2518       <para>
2519         First off, in the US, you need an <ulink url="http://www.altusmetrum.org/Radio/">amateur radio license</ulink> or
2520         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
2521         of our products.
2522       </para>
2523       </section>
2524       <section>
2525         <title>In the Rocket</title>
2526         <para>
2527           In the rocket itself, you just need a <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMetrum/">TeleMetrum</ulink> or
2528           <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMini/">TeleMini</ulink> board and
2529           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
2530           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
2531           run a TeleMetrum for hours.
2532           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
2533           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
2534         </para>
2535         <para>
2536           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
2537           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
2538           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
2539           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
2540           elsewhere in the rocket.
2541         </para>
2542       </section>
2543       <section>
2544         <title>On the Ground</title>
2545         <para>
2546           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
2547           feed-line connected to one of our <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleDongle/">TeleDongle</ulink> units.  If possible, use an SMA to BNC 
2548         adapter instead of feedline between the antenna feedpoint and 
2549         TeleDongle, as this will give you the best performance.  The
2550           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
2551           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
2552           does not require special device drivers... just plug it in.
2553         </para>
2554         <para>
2555           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
2556           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
2557           for Linux which can perform most of the same tasks.
2558         </para>
2559         <para>
2560           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
2561           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
2562           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
2563           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
2564           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
2565           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
2566         </para>
2567         <para>
2568           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
2569           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
2570           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
2571           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
2572         </para>
2573         <para>
2574           You may also enjoy having a ham radio “HT” that covers the 70cm band... you
2575           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
2576           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
2577           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
2578           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
2579           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
2580           currently uses a Yaesu VX-7R, Bdale has a Baofung UV-5R
2581           which isn't as nice, but was a whole lot cheaper.
2582         </para>
2583         <para>
2584           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
2585           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2586             <listitem>
2587               <para>
2588               an antenna and feed-line or adapter
2589               </para>
2590             </listitem>
2591             <listitem>
2592               <para>
2593               a TeleDongle
2594               </para>
2595             </listitem>
2596             <listitem>
2597               <para>
2598               a notebook computer
2599               </para>
2600             </listitem>
2601             <listitem>
2602               <para>
2603               optionally, a hand-held GPS receiver
2604               </para>
2605             </listitem>
2606             <listitem>
2607               <para>
2608               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
2609               </para>
2610             </listitem>
2611           </orderedlist>
2612         </para>
2613         <para>
2614           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
2615           direction finding rockets are from
2616           <ulink url="http://www.arrowantennas.com/" >
2617             Arrow Antennas.
2618           </ulink>
2619           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
2620           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 
2621           70cm HT.  TeleDongle and an SMA to BNC adapter fit perfectly
2622           between the driven element and reflector of Arrow antennas.
2623         </para>
2624       </section>
2625       <section>
2626         <title>Data Analysis</title>
2627         <para>
2628           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
2629           telemetry received during the flight itself, and the more
2630           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
2631           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
2632           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
2633           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
2634           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
2635           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
2636           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
2637           in two or three dimensions!
2638         </para>
2639         <para>
2640           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
2641           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
2642           a web browser.
2643         </para>
2644       </section>
2645       <section>
2646         <title>Future Plans</title>
2647         <para>
2648           In the future, we intend to offer “companion boards” for the rocket 
2649           that will plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide 
2650           more pyro channels, and so forth.  
2651         </para>
2652         <para>
2653           Also under design is a new flight computer with more sensors, more
2654           pyro channels, and a more powerful radio system designed for use
2655           in multi-stage, complex, and extreme altitude projects.
2656         </para>
2657         <para>
2658           We are also working on alternatives to TeleDongle.  One is a
2659           a stand-alone, hand-held ground terminal that will allow monitoring 
2660           the rocket's status, collecting data during flight, and logging data 
2661           after flight without the need for a notebook computer on the
2662           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most 
2663           notebook screens in direct sunlight, we think this will be a great 
2664           thing to have.  We are also working on a TeleDongle variant with
2665           Bluetooth that will work with Android phones and tablets.
2666         </para>
2667         <para>
2668           Because all of our work is open, both the hardware designs and the 
2669           software, if you have some great idea for an addition to the current 
2670           Altus Metrum family, feel free to dive in and help!  Or let us know 
2671           what you'd like to see that we aren't already working on, and maybe 
2672           we'll get excited about it too...
2673         </para>
2674         <para>
2675           Watch our 
2676           <ulink url="http://altusmetrum.org/">web site</ulink> for more news 
2677           and information as our family of products evolves!
2678         </para>
2679     </section>
2680   </chapter>
2681   <chapter>
2682     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
2683     <para>
2684       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
2685       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
2686       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
2687       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
2688       products into the rocket air-frame, including how to safely and
2689       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
2690     </para>
2691     <section>
2692       <title>Mounting the Altimeter</title>
2693       <para>
2694         The first consideration is to ensure that the altimeter is
2695         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
2696         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
2697         and cannot cause any electrical issues on the board. For
2698         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16 inch balsa to fit
2699         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
2700         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
2701         balsa and into the underlying material.
2702       </para>
2703       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2704         <listitem>
2705           <para>
2706             Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
2707             acceleration so that the accelerometer can accurately
2708             capture data during the flight.
2709           </para>
2710         </listitem>
2711         <listitem>
2712           <para>
2713             Watch for any metal touching components on the
2714             board. Shorting out connections on the bottom of the board
2715             can cause the altimeter to fail during flight.
2716           </para>
2717         </listitem>
2718       </orderedlist>
2719     </section>
2720     <section>
2721       <title>Dealing with the Antenna</title>
2722       <para>
2723         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
2724         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
2725         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
2726         cutting it will change the resonant frequency and/or
2727         impedance, making it a less efficient radiator and thus
2728         reducing the range of the telemetry signal.
2729       </para>
2730       <para>
2731         Keeping metal away from the antenna will provide better range
2732         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
2733         entirely possible to isolate the antenna from metal
2734         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
2735         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
2736         like this around the antenna, the lower the range.
2737       </para>
2738       <para>
2739         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
2740         with conducting material. Carbon fiber is the most common
2741         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
2742         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
2743         range. Metallic flake paint is another effective shielding
2744         material which is to be avoided around any antennas.
2745       </para>
2746       <para>
2747         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
2748         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
2749         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
2750         under acceleration. If there are metal rods, keep the
2751         antenna as far away as possible.
2752       </para>
2753       <para>
2754         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
2755         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
2756         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
2757         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
2758         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
2759         bit better in that the antenna is known to stay straight and
2760         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
2761         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
2762         consuming very little space.
2763       </para>
2764       <para>
2765         If you need to place the antenna at a distance from the
2766         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
2767         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
2768         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
2769         manual.
2770       </para>
2771     </section>
2772     <section>
2773       <title>Preserving GPS Reception</title>
2774       <para>
2775         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
2776         sensitive and normally have no trouble tracking enough
2777         satellites to provide accurate position information for
2778         recovering the rocket. However, there are many ways to
2779         attenuate the GPS signal.
2780       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2781         <listitem>
2782           <para>
2783             Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
2784             tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
2785             GPS signal. We've never heard of anyone successfully
2786             receiving GPS from inside these materials.
2787           </para>
2788         </listitem>
2789         <listitem>
2790           <para>
2791             Metal components near the GPS patch antenna. These will
2792             de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
2793             away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
2794             antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
2795             antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
2796             wires and metal out from above the patch antenna.
2797           </para>
2798         </listitem>
2799       </orderedlist>
2800       </para>
2801     </section>
2802     <section>
2803       <title>Radio Frequency Interference</title>
2804       <para>
2805         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
2806         high-frequency clocks that spray radio interference across a
2807         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
2808         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
2809       </para>
2810       <para>
2811         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
2812         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
2813         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
2814         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
2815         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
2816       </para>
2817       <para>
2818         Voltages are induced when radio frequency energy is
2819         transmitted from one circuit to another. Here are things that
2820         influence the induced voltage and current:
2821       </para>
2822       <itemizedlist>
2823         <listitem>
2824           <para>
2825             Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
2826             further apart will reduce RFI.
2827           </para>
2828         </listitem>
2829         <listitem>
2830           <para>
2831           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
2832           wires run parallel to one another, the larger the amount of
2833           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
2834           RFI.
2835           </para>
2836         </listitem>
2837         <listitem>
2838           <para>
2839           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
2840           distance from the transmitter will get the same amount of
2841           induced energy which will then cancel out. Any time you have
2842           a wire pair running together, twist the pair together to
2843           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
2844           includes battery leads, switch hookups and igniter
2845           circuits.
2846           </para>
2847         </listitem>
2848         <listitem>
2849           <para>
2850           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
2851           in the environment and avoid having wire lengths near a
2852           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
2853           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
2854           simple ratio of that length; essentially any multiple of ¼
2855           of the wavelength (17.5cm).
2856           </para>
2857         </listitem>
2858       </itemizedlist>
2859     </section>
2860     <section>
2861       <title>The Barometric Sensor</title>
2862       <para>
2863         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
2864         sensor, essentially measuring the amount of air above the
2865         rocket to figure out how high it is. A large number of
2866         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
2867         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
2868         used to compute the height above the pad.
2869       </para>
2870       <para>
2871         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
2872         containing the altimeter must be vented outside the
2873         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
2874         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
2875         decreasing pressure.
2876       </para>
2877       <para>
2878         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
2879         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
2880         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
2881         which contains ejection charges or motors.
2882       </para>
2883     </section>
2884     <section>
2885       <title>Ground Testing</title>
2886       <para>
2887         The most important aspect of any installation is careful
2888         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
2889         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
2890         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
2891         failure.
2892       </para>
2893       <para>
2894         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
2895         without any BP and turning on all of the electronics in flight
2896         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
2897         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
2898         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
2899         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
2900         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
2901         BP charges!
2902       </para>
2903       <para>
2904         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
2905         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
2906         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
2907         interface through a TeleDongle to command each charge to
2908         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
2909         the air-frame and deploy the recovery system.
2910       </para>
2911     </section>
2912   </chapter>
2913   <chapter>
2914     <title>Updating Device Firmware</title>
2915     <para>
2916       TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini are all programmed directly
2917       over their USB connectors (self programming). TeleMetrum v1, TeleMini and
2918       TeleDongle are all programmed by using another device as a
2919       programmer (pair programming). It's important to recognize which
2920       kind of devices you have before trying to reprogram them.
2921     </para>
2922     <para>
2923       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
2924       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
2925       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
2926       station versions typically work fine with older firmware versions,
2927       so you don't need to update your devices just to try out new
2928       software features.  You can always download the most recent
2929       version from <ulink url="http://www.altusmetrum.org/AltOS/"/>.
2930     </para>
2931     <para>
2932       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
2933     </para>
2934     <para>
2935       Self-programmable devices (TeleMega, TeleMetrum v2 and EasyMini)
2936       are reprogrammed by connecting them to your computer over USB
2937     </para>
2938     <section>
2939       <title>
2940         Updating TeleMega, TeleMetrum v2 or EasyMini Firmware
2941       </title>
2942       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2943         <listitem>
2944           <para>
2945             Attach a battery and power switch to the target
2946             device. Power up the device.
2947           </para>
2948         </listitem>
2949         <listitem>
2950           <para>
2951             Using a Micro USB cable, connect the target device to your
2952             computer's USB socket.
2953           </para>
2954         </listitem>
2955         <listitem>
2956           <para>
2957             Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2958           </para>
2959         </listitem>
2960         <listitem>
2961           <para>
2962             Select the target device in the Device Selection dialog.
2963           </para>
2964         </listitem>
2965         <listitem>
2966           <para>
2967             Select the image you want to flash to the device, which
2968             should have a name in the form
2969             &lt;product&gt;-v&lt;product-version&gt;-&lt;software-version&gt;.ihx, such
2970             as TeleMega-v1.0-1.3.0.ihx.
2971           </para>
2972         </listitem>
2973         <listitem>
2974           <para>
2975             Make sure the configuration parameters are reasonable
2976             looking. If the serial number and/or RF configuration
2977             values aren't right, you'll need to change them.
2978           </para>
2979         </listitem>
2980         <listitem>
2981           <para>
2982             Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2983             the device with new firmware, showing a progress bar.
2984           </para>
2985         </listitem>
2986         <listitem>
2987           <para>
2988             Verify that the device is working by using the 'Configure
2989             Altimeter' item to check over the configuration.
2990           </para>
2991         </listitem>
2992       </orderedlist>
2993       <section>
2994         <title>Recovering From Self-Flashing Failure</title>
2995         <para>
2996           If the firmware loading fails, it can leave the device
2997           unable to boot. Not to worry, you can force the device to
2998           start the boot loader instead, which will let you try to
2999           flash the device again.
3000         </para>
3001         <para>
3002           On each device, connecting two pins from one of the exposed
3003           connectors will force the boot loader to start, even if the
3004           regular operating system has been corrupted in some way.
3005         </para>
3006         <variablelist>
3007           <varlistentry>
3008             <term>TeleMega</term>
3009             <listitem>
3010               <para>
3011                 Connect pin 6 and pin 1 of the companion connector. Pin 1
3012                 can be identified by the square pad around it, and then
3013                 the pins could sequentially across the board. Be very
3014                 careful to <emphasis>not</emphasis> short pin 8 to
3015                 anything as that is connected directly to the battery. Pin
3016                 7 carries 3.3V and the board will crash if that is
3017                 connected to pin 1, but shouldn't damage the board.
3018               </para>
3019             </listitem>
3020           </varlistentry>
3021           <varlistentry>
3022             <term>TeleMetrum v2</term>
3023             <listitem>
3024               <para>
3025                 Connect pin 6 and pin 1 of the companion connector. Pin 1
3026                 can be identified by the square pad around it, and then
3027                 the pins could sequentially across the board. Be very
3028                 careful to <emphasis>not</emphasis> short pin 8 to
3029                 anything as that is connected directly to the battery. Pin
3030                 7 carries 3.3V and the board will crash if that is
3031                 connected to pin 1, but shouldn't damage the board.
3032               </para>
3033             </listitem>
3034           </varlistentry>
3035           <varlistentry>
3036             <term>EasyMini</term>
3037             <listitem>
3038               <para>
3039                 Connect pin 6 and pin 1 of the debug connector, which is
3040                 the six holes next to the beeper. Pin 1 can be identified
3041                 by the square pad around it, and then the pins could
3042                 sequentially across the board, making Pin 6 the one on the
3043                 other end of the row.
3044               </para>
3045             </listitem>
3046           </varlistentry>
3047         </variablelist>
3048       </section>
3049     </section>
3050     <section>
3051       <title>Pair Programming</title>
3052       <para>
3053         The big concept to understand is that you have to use a
3054         TeleMega, TeleMetrum or TeleDongle as a programmer to update a
3055         pair programmed device. Due to limited memory resources in the
3056         cc1111, we don't support programming directly over USB for these
3057         devices.
3058       </para>
3059     </section>
3060     <section>
3061       <title>Updating TeleMetrum v1.x Firmware</title>
3062       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3063         <listitem>
3064           <para>
3065           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3066           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3067           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3068           </para>
3069         </listitem>
3070         <listitem>
3071           <para>
3072           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3073           to the circuit board.
3074           </para>
3075         </listitem>
3076         <listitem>
3077           <para>
3078           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3079           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
3080           matching connector on the TeleMetrum.
3081           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3082           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3083           oriented correctly.
3084           </para>
3085         </listitem>
3086         <listitem>
3087           <para>
3088           Attach a battery to the TeleMetrum board.
3089           </para>
3090         </listitem>
3091         <listitem>
3092           <para>
3093           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3094           up the TeleMetrum.
3095           </para>
3096         </listitem>
3097         <listitem>
3098           <para>
3099           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3100           </para>
3101         </listitem>
3102         <listitem>
3103           <para>
3104           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3105           programming device.
3106           </para>
3107         </listitem>
3108         <listitem>
3109           <para>
3110           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
3111           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3112         in the default directory, if not you may have to poke around
3113         your system to find it.
3114           </para>
3115         </listitem>
3116         <listitem>
3117           <para>
3118           Make sure the configuration parameters are reasonable
3119           looking. If the serial number and/or RF configuration
3120           values aren't right, you'll need to change them.
3121           </para>
3122         </listitem>
3123         <listitem>
3124           <para>
3125           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3126           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
3127           </para>
3128         </listitem>
3129         <listitem>
3130           <para>
3131           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
3132           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
3133           to connect to the board and issue the 'v' command to check
3134           the version, etc.
3135           </para>
3136         </listitem>
3137         <listitem>
3138           <para>
3139           If something goes wrong, give it another try.
3140           </para>
3141         </listitem>
3142       </orderedlist>
3143     </section>
3144     <section>
3145       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
3146       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3147         <listitem>
3148 <para>
3149           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
3150           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
3151           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
3152           one end and a set of four pins on the other.
3153         </para>
3154 </listitem>
3155         <listitem>
3156 <para>
3157           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3158           to the circuit board.
3159         </para>
3160 </listitem>
3161         <listitem>
3162 <para>
3163           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
3164           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
3165           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
3166           connector has an alignment pin that goes through a hole in
3167           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
3168           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
3169           while the other pins have round pads.
3170         </para>
3171 </listitem>
3172         <listitem>
3173 <para>
3174           Attach a battery to the TeleMini board.
3175         </para>
3176 </listitem>
3177         <listitem>
3178 <para>
3179           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
3180           up the TeleMini
3181         </para>
3182 </listitem>
3183         <listitem>
3184 <para>
3185           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3186         </para>
3187 </listitem>
3188         <listitem>
3189 <para>
3190           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
3191           programming device.
3192         </para>
3193 </listitem>
3194         <listitem>
3195 <para>
3196           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
3197           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
3198         in the default directory, if not you may have to poke around
3199         your system to find it.
3200         </para>
3201 </listitem>
3202         <listitem>
3203 <para>
3204           Make sure the configuration parameters are reasonable
3205           looking. If the serial number and/or RF configuration
3206           values aren't right, you'll need to change them.
3207         </para>
3208 </listitem>
3209         <listitem>
3210 <para>
3211           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
3212           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
3213         </para>
3214 </listitem>
3215         <listitem>
3216 <para>
3217           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
3218           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
3219           letting it come up in “flight” mode and listening for telemetry.
3220         </para>
3221 </listitem>
3222         <listitem>
3223 <para>
3224           If something goes wrong, give it another try.
3225         </para>
3226 </listitem>
3227       </orderedlist>
3228     </section>
3229     <section>
3230       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
3231       <para>
3232         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
3233         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
3234         </para>
3235       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
3236         <listitem>
3237 <para>
3238           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
3239           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
3240           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
3241         </para>
3242 </listitem>
3243         <listitem>
3244 <para>
3245           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
3246           plug the “mini” end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
3247         </para>
3248 </listitem>
3249         <listitem>
3250 <para>
3251           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
3252           to the circuit board.
3253         </para>
3254 </listitem>
3255         <listitem>
3256 <para>
3257           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
3258           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
3259           matching connector on the TeleDongle.
3260           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
3261           goes through a hole in the PC board when you have the cable
3262           oriented correctly.
3263         </para>
3264 </listitem>
3265         <listitem>
3266 <para>
3267           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
3268         </para>
3269 </listitem>
3270         <listitem>
3271 <para>
3272           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
3273           ports, and power up the programmer.
3274         </para>
3275 </listitem>
3276         <listitem>
3277 <para>
3278           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
3279         </para>
3280 </listitem>
3281         <listitem>
3282 <para>
3283           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
3284           programming device.
3285         </para>
3286 </listitem>
3287         <listitem>
3288 <para>
3289           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
3290           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
3291         in the default directory, if not you may have to poke around
3292         your system to find it.
3293         </para>
3294 </listitem>
3295         <listitem>
3296 <para>
3297           Make sure the configuration parameters are reasonable
3298           looking. If the serial number and/or RF configuration
3299           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
3300           serial number is on the “bottom” of the circuit board, and can
3301           usually be read through the translucent blue plastic case without
3302           needing to remove the board from the case.
3303