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