doc: Add an outline of an AltosDroid chapter
[fw/altos] / doc / altusmetrum.xsl
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.5//EN"
3   "/usr/share/xml/docbook/schema/dtd/4.5/docbookx.dtd">
4 <book>
5   <title>The Altus Metrum System</title>
6   <subtitle>An Owner's Manual for TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle Devices</subtitle>
7   <bookinfo>
8     <author>
9       <firstname>Bdale</firstname>
10       <surname>Garbee</surname>
11     </author>
12     <author>
13       <firstname>Keith</firstname>
14       <surname>Packard</surname>
15     </author>
16     <author>
17       <firstname>Bob</firstname>
18       <surname>Finch</surname>
19     </author>
20     <author>
21       <firstname>Anthony</firstname>
22       <surname>Towns</surname>
23     </author>
24     <copyright>
25       <year>2013</year>
26       <holder>Bdale Garbee and Keith Packard</holder>
27     </copyright>
28     <legalnotice>
29       <para>
30         This document is released under the terms of the
31         <ulink url="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>1.2</revnumber>
40         <date>14 April 2013</date>
41         <revremark>
42           Updated for software version 1.2. Version 1.2 adds support
43           for TeleBT and AltosDroid. It also adds a few minor features
44           and fixes a few minor bugs in AltosUI and the AltOS firmware.
45         </revremark>
46       </revision>
47       <revision>
48         <revnumber>1.1.1</revnumber>
49         <date>16 September 2012</date>
50         <revremark>
51           Updated for software version 1.1.1 Version 1.1.1 fixes a few
52           bugs found in version 1.1.
53         </revremark>
54       </revision>
55       <revision>
56         <revnumber>1.1</revnumber>
57         <date>13 September 2012</date>
58         <revremark>
59           Updated for software version 1.1. Version 1.1 has new
60           features but is otherwise compatible with version 1.0.
61         </revremark>
62       </revision>
63       <revision>
64         <revnumber>1.0</revnumber>
65         <date>24 August 2011</date>
66         <revremark>
67           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
68           telemetry format change, meaning both ends of a link 
69           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
70           communications will fail.
71         </revremark>
72       </revision>
73       <revision>
74         <revnumber>0.9</revnumber>
75         <date>18 January 2011</date>
76         <revremark>
77           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
78           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
79           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
80         </revremark>
81       </revision>
82       <revision>
83         <revnumber>0.8</revnumber>
84         <date>24 November 2010</date>
85         <revremark>Updated for software version 0.8 </revremark>
86       </revision>
87     </revhistory>
88   </bookinfo>
89   <acknowledgements>
90     <para>
91       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing "The
92       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
93       Kit" which formed the basis of the original Getting Started chapter 
94       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
95       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
96       are immensely gratifying and highly appreciated!
97     </para>
98     <para>
99       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
100       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
101       Free software means that our customers and friends can become our
102       collaborators, and we certainly appreciate this level of
103       contribution!
104     </para>
105     <para>
106       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
107       out on the rocket flight line somewhere.
108       <literallayout>
109 Bdale Garbee, KB0G
110 NAR #87103, TRA #12201
111
112 Keith Packard, KD7SQG
113 NAR #88757, TRA #12200
114       </literallayout>
115     </para>
116   </acknowledgements>
117   <chapter>
118     <title>Introduction and Overview</title>
119     <para>
120       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
121       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
122       capabilities and performance will delight you in every way, but by
123       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
124       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
125       future as you wish!
126     </para>
127     <para>
128       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
129       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
130       as standard features, and a "companion interface" that will
131       support optional capabilities in the future.
132     </para>
133     <para>
134       Our second device was TeleMini, a dual deploy altimeter with
135       radio telemetry and radio direction finding. This device is only
136       13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and can fit easily in an 18mm 
137       air-frame.
138     </para>
139     <para>
140       Complementing TeleMetrum and TeleMini is TeleDongle, a USB to RF 
141       interface for communicating with the altimeters.  Combined with your 
142       choice of antenna and
143       notebook computer, TeleDongle and our associated user interface software
144       form a complete ground station capable of logging and displaying in-flight
145       telemetry, aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
146       data for analysis and review.
147     </para>
148     <para>
149       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
150       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
151       for the entire product family.
152     </para>
153   </chapter>
154   <chapter>
155     <title>Getting Started</title>
156     <para>
157       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
158       "starter kit" is to charge the battery.
159     </para>
160     <para>
161       The TeleMetrum battery can be charged by plugging it into the
162       corresponding socket of the TeleMetrum and then using the USB A to
163       mini B
164       cable to plug the TeleMetrum into your computer's USB socket. The
165       TeleMetrum circuitry will charge the battery whenever it is plugged
166       in, because the TeleMetrum's on-off switch does NOT control the
167       charging circuitry.
168     </para>
169     <para>
170       When the GPS chip is initially searching for
171       satellites, TeleMetrum will consume more current than it can pull
172       from the USB port, so the battery must be attached in order to get
173       satellite lock.  Once GPS is locked, the current consumption goes back
174       down enough to enable charging while
175       running. So it's a good idea to fully charge the battery as your
176       first item of business so there is no issue getting and maintaining
177       satellite lock.  The yellow charge indicator led will go out when the
178       battery is nearly full and the charger goes to trickle charge. It
179       can take several hours to fully recharge a deeply discharged battery.
180     </para>
181     <para>
182       The TeleMini battery can be charged by disconnecting it from the
183       TeleMini board and plugging it into a standalone battery charger 
184       such as the LipoCharger product included in TeleMini Starter Kits, 
185       and connecting that via a USB cable to a laptop or other USB
186       power source.  
187     </para>
188     <para>
189       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
190       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
191       "just work", showing up as a serial port device.  Windows systems need
192       driver information that is part of the AltOS download to know that the
193       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
194       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
195       computer.  If you are using Linux and are having problems, try moving 
196       to a fresher kernel (2.6.33 or newer), as the USB serial driver had 
197       ugly bugs in some earlier versions.
198     </para>
199     <para>
200       Next you should obtain and install the AltOS software.  These include
201       the AltosUI ground station program, current firmware images for
202       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle, and a number of standalone 
203       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are 
204       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX versions.  
205       Full source code and build instructions are also available.
206       The latest version may always be downloaded from
207       <ulink url="http://altusmetrum.org/AltOS"/>.
208     </para>
209   </chapter>
210   <chapter>
211     <title>Handling Precautions</title>
212     <para>
213       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
214       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
215       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
216       devices, there are some precautions you must take.
217     </para>
218     <para>
219       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
220       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
221       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
222       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
223       or their leads are allowed to short, they can and will release their
224       energy very rapidly!
225       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
226       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
227       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
228       strapping them down, for example.
229     </para>
230     <para>
231       The barometric sensors used on both TeleMetrum and TeleMini are 
232       sensitive to sunlight.  In normal TeleMetrum mounting situations, it 
233       and all of the other surface mount components
234       are "down" towards whatever the underlying mounting surface is, so
235       this is not normally a problem.  Please consider this, though, when
236       designing an installation, for example, in an air-frame with a
237       see-through plastic payload bay.  It is particularly important to
238       consider this with TeleMini, both because the baro sensor is on the
239       "top" of the board, and because many model rockets with payload bays
240       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
241       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
242       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
243       sunlight.
244     </para>
245     <para>
246       The barometric sensor sampling port must be able to "breathe",
247       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
248       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
249       suitable static vent to outside air.
250     </para>
251     <para>
252       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
253       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
254       charge gasses.
255     </para>
256   </chapter>
257   <chapter>
258     <title>Hardware Overview</title>
259     <para>
260       TeleMetrum is a 1 inch by 2.75 inch circuit board.  It was designed to
261       fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
262       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
263       to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
264       be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the 1/4
265       wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
266       antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
267       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
268       fin can end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
269       bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
270     </para>
271     <para>
272       TeleMini is a 0.5 inch by 1.5 inch circuit board.   It was designed to
273       fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in a tube that
274       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
275       to succeed!  Since there is no accelerometer, TeleMini can be mounted
276       in any convenient orientation.  The default 1/4
277       wave UHF wire antenna attached to the center of one end of
278       the board is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
279       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
280       other end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
281       bay for TeleMini should have at least 9 inches of interior length.
282     </para>
283     <para>
284       A typical TeleMetrum or TeleMini installation involves attaching 
285       only a suitable Lithium Polymer battery, a single pole switch for 
286       power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
287       apogee and main ejection charges.  All Altus Metrum products are 
288       designed for use with single-cell batteries with 3.7 volts nominal.
289     </para>
290     <para>
291       The battery connectors are a standard 2-pin JST connector and
292       match batteries sold by Spark Fun. These batteries are
293       single-cell Lithium Polymer batteries that nominally provide 3.7
294       volts.  Other vendors sell similar batteries for RC aircraft
295       using mating connectors, however the polarity for those is
296       generally reversed from the batteries used by Altus Metrum
297       products. In particular, the Tenergy batteries supplied for use
298       in Featherweight flight computers are not compatible with Altus
299       Metrum flight computers or battery chargers. <emphasis>Check
300       polarity and voltage before connecting any battery not purchased
301       from Altus Metrum or Spark Fun.</emphasis>
302     </para>
303     <para>
304       By default, we use the unregulated output of the Li-Po battery directly
305       to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
306       low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
307       Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
308       pyro battery, check out the "External Pyro Battery" section in this 
309       manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
310       designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
311     </para>
312     <para>
313       Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
314       at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
315       blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
316       jeweler's screwdriver set.
317     </para>
318     <para>
319       TeleMetrum also uses the screw terminal block for the power
320       switch leads. On TeleMini, the power switch leads are soldered
321       directly to the board and can be connected directly to a switch.
322     </para>
323     <para>
324       For most air-frames, the integrated antennas are more than
325       adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
326       metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
327       use off-board external antennas instead.  In this case, you can
328       order an altimeter with an SMA connector for the UHF antenna
329       connection, and, on TeleMetrum, you can unplug the integrated GPS
330       antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
331       cable terminating in a U.FL connector.
332     </para>
333   </chapter>
334   <chapter>
335     <title>System Operation</title>
336     <section>
337       <title>Firmware Modes </title>
338       <para>
339         The AltOS firmware build for the altimeters has two
340         fundamental modes, "idle" and "flight".  Which of these modes
341         the firmware operates in is determined at start up time. For
342         TeleMetrum, the mode is controlled by the orientation of the
343         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
344         power is switched on.  If the rocket is "nose up", then
345         TeleMetrum assumes it's on a rail or rod being prepared for
346         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
347         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
348         idle mode.  Since TeleMini doesn't have an accelerometer we can
349         use to determine orientation, "idle" mode is selected when the
350         board receives a command packet within the first five seconds
351         of operation; if no packet is received, the board enters
352         "flight" mode.
353       </para>
354       <para>
355         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
356         ("S" in Morse code for start up) and then a pause while
357         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
358         which mode to enter next.
359       </para>
360       <para>
361         In flight or "pad" mode, the altimeter engages the flight
362         state machine, goes into transmit-only mode to
363         send telemetry, and waits for launch to be detected.
364         Flight mode is indicated by an "di-dah-dah-dit" ("P" for pad)
365         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
366         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
367         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
368         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
369         apogee and main continuity, and one longer "brap" sound or
370         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
371         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
372         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
373         flights, do what makes sense.
374       </para>
375       <para>
376         If idle mode is entered, you will hear an audible "di-dit" or see 
377         two short flashes ("I" for idle), and the flight state machine is 
378         disengaged, thus no ejection charges will fire.  The altimeters also 
379         listen for the radio link when in idle mode for requests sent via 
380         TeleDongle.  Commands can be issued to a TeleMetrum in idle mode 
381         over either
382         USB or the radio link equivalently. TeleMini only has the radio link.
383         Idle mode is useful for configuring the altimeter, for extracting data
384         from the on-board storage chip after flight, and for ground testing
385         pyro charges.
386       </para>
387       <para>
388         One "neat trick" of particular value when TeleMetrum is used with 
389         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
390         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
391         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
392         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
393         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
394         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
395         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
396         installing igniters!
397       </para>
398       <para>
399         TeleMini is configured via the radio link. Of course, that
400         means you need to know the TeleMini radio configuration values
401         or you won't be able to communicate with it. For situations
402         when you don't have the radio configuration values, TeleMini
403         offers an 'emergency recovery' mode. In this mode, TeleMini is
404         configured as follows:
405         <itemizedlist>
406           <listitem>
407             Sets the radio frequency to 434.550MHz
408           </listitem>
409           <listitem>
410             Sets the radio calibration back to the factory value.
411           </listitem>
412           <listitem>
413             Sets the callsign to N0CALL
414           </listitem>
415           <listitem>
416             Does not go to 'pad' mode after five seconds.
417           </listitem>
418         </itemizedlist>
419       </para>
420       <para>
421         To get into 'emergency recovery' mode, first find the row of
422         four small holes opposite the switch wiring. Using a short
423         piece of small gauge wire, connect the outer two holes
424         together, then power TeleMini up. Once the red LED is lit,
425         disconnect the wire and the board should signal that it's in
426         'idle' mode after the initial five second startup period.
427       </para>
428     </section>
429     <section>
430       <title>GPS </title>
431       <para>
432         TeleMetrum includes a complete GPS receiver.  A complete explanation 
433         of how GPS works is beyond the scope of this manual, but the bottom 
434         line is that the TeleMetrum GPS receiver needs to lock onto at least 
435         four satellites to obtain a solid 3 dimensional position fix and know
436         what time it is.
437       </para>
438       <para>
439         TeleMetrum provides backup power to the GPS chip any time a 
440         battery is connected.  This allows the receiver to "warm start" on
441         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
442         "cold start".  In typical operations, powering up TeleMetrum
443         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
444         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
445         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
446         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
447         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
448         long before igniter installation and return to the flight line are
449         complete.
450       </para>
451     </section>
452     <section>
453       <title>Controlling An Altimeter Over The Radio Link</title>
454       <para>
455         One of the unique features of the Altus Metrum system is
456         the ability to create a two way command link between TeleDongle
457         and an altimeter using the digital radio transceivers built into
458         each device. This allows you to interact with the altimeter from
459         afar, as if it were directly connected to the computer.
460       </para>
461       <para>
462         Any operation which can be performed with TeleMetrum can
463         either be done with TeleMetrum directly connected to the
464         computer via the USB cable, or through the radio
465         link. TeleMini doesn't provide a USB connector and so it is
466         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
467         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
468         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
469       </para>
470       <para>
471         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
472         frequency for radio communications. Instead of providing
473         an interface to specifically configure the frequency, it uses
474         whatever frequency was most recently selected for the target
475         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
476         used that mode with the TeleDongle in question, select the
477         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
478         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
479         window is open, select the desired frequency and then close it
480         down again. All radio communications will now use that frequency.
481       </para>
482       <itemizedlist>
483         <listitem>
484           <para>
485             Save Flight Data—Recover flight data from the rocket without
486             opening it up.
487           </para>
488         </listitem>
489         <listitem>
490           <para>
491             Configure altimeter apogee delays or main deploy heights
492             to respond to changing launch conditions. You can also
493             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
494             flight computer by turning TeleMetrum on in "idle" mode,
495             then once the air-frame is oriented for launch, you can
496             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
497             without having to climb the scary ladder.
498           </para>
499         </listitem>
500         <listitem>
501           <para>
502             Fire Igniters—Test your deployment charges without snaking
503             wires out through holes in the air-frame. Simply assembly the
504             rocket as if for flight with the apogee and main charges
505             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
506             igniters.
507           </para>
508         </listitem>
509       </itemizedlist>
510       <para>
511         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
512         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
513         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
514         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
515         close the window before performing other desired radio operations.
516       </para>
517       <para>
518         TeleMetrum only enables radio commanding in 'idle' mode, so
519         make sure you have TeleMetrum lying horizontally when you turn
520         it on. Otherwise, TeleMetrum will start in 'pad' mode ready for
521         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
522       </para>
523       <para>
524         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
525         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
526         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
527         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
528         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
529         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
530         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
531         start communicating with the TeleDongle and the desired
532         operation can be performed.
533       </para>
534       <para>
535         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
536         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
537         is transmitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
538         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
539       </para>
540     </section>
541     <section>
542       <title>Ground Testing </title>
543       <para>
544         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
545         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
546         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
547         this can be accomplished in a TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
548         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
549         can even be fun!
550       </para>
551       <para>
552         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
553         in "idle" mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or
554         selected the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
555         the firmware to go into "idle" mode, in which the normal flight
556         state machine is disabled and charges will not fire without
557         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
558         or main charges from a safe distance using your computer and 
559         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
560       </para>
561     </section>
562     <section>
563       <title>Radio Link </title>
564       <para>
565         The chip our boards are based on incorporates an RF transceiver, but
566         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
567         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
568         link.
569       </para>
570       <para>
571         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
572         it's in "idle mode", which
573         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
574         ejection tests, and extract data after a flight without having to
575         crack open the air-frame.  However, when the board is in "flight
576         mode", the altimeter only
577         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
578         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
579         the rocket through
580         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
581         data later...
582       </para>
583       <para>
584         We don't use a 'normal packet radio' mode like APRS because they're 
585         just too inefficient.  The GFSK modulation we use is FSK with the
586         base-band pulses passed through a
587         Gaussian filter before they go into the modulator to limit the
588         transmitted bandwidth.  When combined with the hardware forward error
589         correction support in the cc1111 chip, this allows us to have a very
590         robust 38.4 kilobit data link with only 10 milliwatts of transmit 
591         power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held Yagi on the 
592         ground.  We've had flights to above 21k feet AGL with great reception, 
593         and calculations suggest we should be good to well over 40k feet AGL 
594         with a 5-element yagi on the ground.  We hope to fly boards to higher 
595         altitudes over time, and would of course appreciate customer feedback 
596         on performance in higher altitude flights!
597       </para>
598     </section>
599     <section>
600       <title>Configurable Parameters</title>
601       <para>
602         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
603         simple.  Even on our baro-only TeleMini board, the use of a Kalman 
604         filter means there is no need to set a "mach delay".  The few 
605         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
606         or radio link via TeleDongle.
607       </para>
608       <section>
609         <title>Radio Frequency</title>
610         <para>
611           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
612           band. By default, the configuration interface provides a
613           list of 10 "standard" frequencies in 100kHz channels starting at
614           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
615           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
616           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
617           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
618           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
619           frequency to successfully communicate with each other.
620         </para>
621       </section>
622       <section>
623         <title>Apogee Delay</title>
624         <para>
625           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
626           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
627           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
628           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
629           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
630           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
631         </para>
632         <para>
633           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
634           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
635           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
636           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
637           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
638           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
639           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
640           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
641         </para>
642       </section>
643       <section>
644         <title>Main Deployment Altitude</title>
645         <para>
646           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
647           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
648           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
649           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
650           wish to set the
651           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
652           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
653           simultaneously.
654         </para>
655       </section>
656       <section>
657         <title>Maximum Flight Log</title>
658         <para>
659           TeleMetrum version 1.1 and 1.2 have 2MB of on-board flash storage,
660           enough to hold over 40 minutes of data at full data rate
661           (100 samples/second). TeleMetrum 1.0 has 1MB of on-board
662           storage. As data are stored at a reduced rate during descent
663           (10 samples/second), there's plenty of space to store many
664           flights worth of data.
665         </para>
666         <para>
667           The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
668           each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
669           each log and you reduce the number of flights that can be
670           stored. Decrease the size and TeleMetrum can store more
671           flights.
672         </para>
673         <para>
674           All of the configuration data is also stored in the flash
675           memory, which consumes 64kB on TeleMetrum v1.1/v1.2 and 256B on
676           TeleMetrum v1.0. This configuration space is not available
677           for storing flight log data.
678         </para>
679         <para>
680           To compute the amount of space needed for a single flight,
681           you can multiply the expected ascent time (in seconds) by
682           800, multiply the expected descent time (in seconds) by 80
683           and add the two together. That will slightly under-estimate
684           the storage (in bytes) needed for the flight. For instance,
685           a flight spending 20 seconds in ascent and 150 seconds in
686           descent will take about (20 * 800) + (150 * 80) = 28000
687           bytes of storage. You could store dozens of these flights in
688           the on-board flash.
689         </para>
690         <para>
691           The default size, 192kB, allows for 10 flights of storage on
692           TeleMetrum v1.1/v1.2 and 5 flights on TeleMetrum v1.0. This
693           ensures that you won't need to erase the memory before
694           flying each time while still allowing more than sufficient
695           storage for each flight.
696         </para>
697         <para>
698           As TeleMini does not contain an accelerometer, it stores
699           data at 10 samples per second during ascent and one sample
700           per second during descent. Each sample is a two byte reading
701           from the barometer. These are stored in 5kB of
702           on-chip flash memory which can hold 256 seconds at the
703           ascent rate or 2560 seconds at the descent rate. Because of
704           the limited storage, TeleMini cannot hold data for more than
705           one flight, and so must be erased after each flight or it
706           will not capture data for subsequent flights.
707         </para>
708       </section>
709       <section>
710         <title>Ignite Mode</title>
711         <para>
712           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
713           a fixed height above the ground, you can configure the
714           altimeter to fire both at apogee or both during
715           descent. This was added to support an airframe that has two
716           TeleMetrum computers, one in the fin can and one in the
717           nose.
718         </para>
719         <para>
720           Providing the ability to use both igniters for apogee or
721           main allows some level of redundancy without needing two
722           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
723           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
724         </para>
725       </section>
726       <section>
727         <title>Pad Orientation</title>
728         <para>
729           TeleMetrum measures acceleration along the axis of the
730           board. Which way the board is oriented affects the sign of
731           the acceleration value. Instead of trying to guess which way
732           the board is mounted in the air frame, TeleMetrum must be
733           explicitly configured for either Antenna Up or Antenna
734           Down. The default, Antenna Up, expects the end of the
735           TeleMetrum board connected to the 70cm antenna to be nearest
736           the nose of the rocket, with the end containing the screw
737           terminals nearest the tail.
738         </para>
739       </section>
740     </section>
741
742   </chapter>
743   <chapter>
744
745     <title>AltosUI</title>
746     <para>
747       The AltosUI program provides a graphical user interface for
748       interacting with the Altus Metrum product family, including
749       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle. AltosUI can monitor telemetry data,
750       configure TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle devices and many other
751       tasks. The primary interface window provides a selection of
752       buttons, one for each major activity in the system.  This manual
753       is split into chapters, each of which documents one of the tasks
754       provided from the top-level toolbar.
755     </para>
756     <section>
757       <title>Monitor Flight</title>
758       <subtitle>Receive, Record and Display Telemetry Data</subtitle>
759       <para>
760         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
761         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
762         AltosUI will create a window to display telemetry data as
763         received by the selected TeleDongle device.
764       </para>
765       <para>
766         All telemetry data received are automatically recorded in
767         suitable log files. The name of the files includes the current
768         date and rocket serial and flight numbers.
769       </para>
770       <para>
771         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
772         displayed at the top of the window. You can configure the
773         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
774         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
775         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
776         that device.
777       </para>
778       <para>
779         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
780         significant pieces of information about the altimeter providing
781         the telemetry data stream:
782       </para>
783       <itemizedlist>
784         <listitem>
785           <para>The configured call-sign</para>
786         </listitem>
787         <listitem>
788           <para>The device serial number</para>
789         </listitem>
790         <listitem>
791           <para>The flight number. Each altimeter remembers how many
792             times it has flown.
793           </para>
794         </listitem>
795         <listitem>
796           <para>
797             The rocket flight state. Each flight passes through several
798             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
799             Landed.
800           </para>
801         </listitem>
802         <listitem>
803           <para>
804             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
805             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
806             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
807             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
808             error detection and correction techniques which prevent
809             incorrect data from being reported.
810           </para>
811         </listitem>
812         <listitem>
813           <para>
814             The age of the displayed data, in seconds since the last 
815             successfully received telemetry packet.  In normal operation
816             this will stay in the low single digits.  If the number starts
817             counting up, then you are no longer receiving data over the radio
818             link from the flight computer.
819           </para>
820         </listitem>
821       </itemizedlist>
822       <para>
823         Finally, the largest portion of the window contains a set of
824         tabs, each of which contain some information about the rocket.
825         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
826         progresses, the selected tab automatically switches to display
827         data relevant to the current state of the flight. You can select
828         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
829         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
830       </para>
831       <section>
832         <title>Launch Pad</title>
833         <para>
834           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
835           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
836           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
837           whether the rocket is ready to launch:
838           <itemizedlist>
839             <listitem>
840               <para>
841                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
842                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
843                 the duration of the flight. A value of more than
844                 3.7V is required for a 'GO' status.
845               </para>
846             </listitem>
847             <listitem>
848               <para>
849                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
850                 igniter has continuity. If the igniter has a low
851                 resistance, then the voltage measured here will be close
852                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
853                 required for a 'GO' status.
854               </para>
855             </listitem>
856             <listitem>
857               <para>
858                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
859                 igniter has continuity. If the igniter has a low
860                 resistance, then the voltage measured here will be close
861                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
862                 required for a 'GO' status.
863               </para>
864             </listitem>
865             <listitem>
866               <para>
867                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
868                 space remaining on-board to store flight data for the
869                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
870                 to erase flights, there may not be any space
871                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
872                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
873                 stores only a single flight, so it will need to be
874                 downloaded and erased after each flight to capture
875                 data. This only affects on-board flight logging; the
876                 altimeter will still transmit telemetry and fire
877                 ejection charges at the proper times.
878               </para>
879             </listitem>
880             <listitem>
881               <para>
882                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
883                 currently able to compute position information. GPS requires
884                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
885               </para>
886             </listitem>
887             <listitem>
888               <para>
889                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
890                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
891                 that the GPS receiver has reliable reception from the
892                 satellites.
893               </para>
894             </listitem>
895           </itemizedlist>
896           <para>
897             The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
898             and altitude, averaging many reported positions to improve the
899             accuracy of the fix.
900           </para>
901         </para>
902       </section>
903       <section>
904         <title>Ascent</title>
905         <para>
906           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
907           phases. The information displayed here helps monitor the
908           rocket as it heads towards apogee.
909         </para>
910         <para>
911           The height, speed and acceleration are shown along with the
912           maximum values for each of them. This allows you to quickly
913           answer the most commonly asked questions you'll hear during
914           flight.
915         </para>
916         <para>
917           The current latitude and longitude reported by the TeleMetrum GPS are
918           also shown. Note that under high acceleration, these values
919           may not get updated as the GPS receiver loses position
920           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
921           start reporting position again.
922         </para>
923         <para>
924           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
925           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
926           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
927         </para>
928       </section>
929       <section>
930         <title>Descent</title>
931         <para>
932           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
933           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
934           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
935           waiting for the main charge to fire.
936         </para>
937         <para>
938           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
939           current descent rate is reported along with the current
940           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
941           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
942           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
943         </para>
944         <para>
945           For TeleMetrum altimeters, you can locate the rocket in the
946           sky using the elevation and bearing information to figure
947           out where to look. Elevation is in degrees above the
948           horizon. Bearing is reported in degrees relative to true
949           north. Range can help figure out how big the rocket will
950           appear. Ground Distance shows how far it is to a point
951           directly under the rocket and can help figure out where the
952           rocket is likely to land. Note that all of these values are
953           relative to the pad location. If the elevation is near 90°,
954           the rocket is over the pad, not over you.
955         </para>
956         <para>
957           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
958           well, both to monitor the main charge as well as to see what
959           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
960           e-matches are designed to retain continuity even after being
961           fired, and will continue to show as green or return from red to
962           green after firing.
963         </para>
964       </section>
965       <section>
966         <title>Landed</title>
967         <para>
968           Once the rocket is on the ground, attention switches to
969           recovery. While the radio signal is often lost once the
970           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
971           generally within a short distance of the actual landing location.
972         </para>
973         <para>
974           The last reported GPS position is reported both by
975           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
976           the launch pad. The distance should give you a good idea of
977           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
978           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
979           unit and have that compute a track to the landing location.
980         </para>
981         <para>
982           Both TeleMini and TeleMetrum will continue to transmit RDF
983           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
984           following the radio signal if necessary. You may need to get 
985           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
986           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
987         </para>
988         <para>
989           The maximum height, speed and acceleration reported
990           during the flight are displayed for your admiring observers.
991           The accuracy of these immediate values depends on the quality
992           of your radio link and how many packets were received.  
993           Recovering the on-board data after flight will likely yield
994           more precise results.
995         </para>
996         <para>
997           To get more detailed information about the flight, you can
998           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
999           graph window for the current flight.
1000         </para>
1001       </section>
1002       <section>
1003         <title>Site Map</title>
1004         <para>
1005           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
1006           the rocket's position to make it easier for you to locate the
1007           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
1008           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
1009           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
1010           dark blue for main, and black for landed.
1011         </para>
1012         <para>
1013           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
1014           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
1015           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
1016         </para>
1017         <para>
1018           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
1019           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
1020           the rocket's path will be traced on a dark gray background
1021           instead.
1022         </para>
1023         <para>
1024           You can pre-load images for your favorite launch sites
1025           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
1026         </para>
1027       </section>
1028     </section>
1029     <section>
1030       <title>Save Flight Data</title>
1031       <para>
1032         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
1033         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
1034         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
1035         such, it provides a more complete and precise record of the
1036         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
1037         flash memory and write it to disk. As TeleMini has only a barometer, it
1038         records data at the same rate as the telemetry signal, but there will be
1039         no data lost due to telemetry drop-outs.
1040       </para>
1041       <para>
1042         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
1043         connected TeleMetrum and TeleDongle devices. If you select a
1044         TeleMetrum device, the flight data will be downloaded from that
1045         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
1046         will be downloaded from an altimeter over radio link via the 
1047         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
1048         Over The Radio Link for more information.
1049       </para>
1050       <para>
1051         After the device has been selected, a dialog showing the
1052         flight data saved in the device will be shown allowing you to
1053         select which flights to download and which to delete. With
1054         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
1055         for the space they consume to be reused by another
1056         flight. This prevents accidentally losing flight data
1057         if you neglect to download data before flying again. Note that
1058         if there is no more space available in the device, then no
1059         data will be recorded during the next flight.
1060       </para>
1061       <para>
1062         The file name for each flight log is computed automatically
1063         from the recorded flight date, altimeter serial number and
1064         flight number information.
1065       </para>
1066     </section>
1067     <section>
1068       <title>Replay Flight</title>
1069       <para>
1070         Select this button and you are prompted to select a flight
1071         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1072         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
1073         flash memory.
1074       </para>
1075       <para>
1076         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
1077         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
1078         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
1079       </para>
1080     </section>
1081     <section>
1082       <title>Graph Data</title>
1083       <para>
1084         Select this button and you are prompted to select a flight
1085         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
1086         .eeprom file containing flight data saved from
1087         flash memory.
1088       </para>
1089       <para>
1090         Once a flight record is selected, a window with two tabs is
1091         opened. The first tab contains a graph with acceleration
1092         (blue), velocity (green) and altitude (red) of the flight,
1093         measured in metric units. The
1094         apogee(yellow) and main(magenta) igniter voltages are also
1095         displayed; high voltages indicate continuity, low voltages
1096         indicate open circuits. The second tab contains some basic
1097         flight statistics.
1098       </para>
1099       <para>
1100         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
1101         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
1102         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
1103         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
1104         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
1105         you the option save or print the plot.
1106       </para>
1107       <para>
1108         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
1109         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
1110         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
1111       </para>
1112     </section>
1113     <section>
1114       <title>Export Data</title>
1115       <para>
1116         This tool takes the raw data files and makes them available for
1117         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
1118         select a flight
1119         data file (either .eeprom or .telem will do, remember that
1120         .eeprom files contain higher resolution and more continuous
1121         data). Next, a second dialog appears which is used to select
1122         where to write the resulting file. It has a selector to choose
1123         between CSV and KML file formats.
1124       </para>
1125       <section>
1126         <title>Comma Separated Value Format</title>
1127         <para>
1128           This is a text file containing the data in a form suitable for
1129           import into a spreadsheet or other external data analysis
1130           tool. The first few lines of the file contain the version and
1131           configuration information from the altimeter, then
1132           there is a single header line which labels all of the
1133           fields. All of these lines start with a '#' character which
1134           many tools can be configured to skip over.
1135         </para>
1136         <para>
1137           The remaining lines of the file contain the data, with each
1138           field separated by a comma and at least one space. All of
1139           the sensor values are converted to standard units, with the
1140           barometric data reported in both pressure, altitude and
1141           height above pad units.
1142         </para>
1143       </section>
1144       <section>
1145         <title>Keyhole Markup Language (for Google Earth)</title>
1146         <para>
1147           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
1148           within that application. With this, you can use Google Earth to 
1149           see the whole flight path in 3D.
1150         </para>
1151       </section>
1152     </section>
1153     <section>
1154       <title>Configure Altimeter</title>
1155       <para>
1156         Select this button and then select either a TeleMetrum or
1157         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
1158         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
1159       </para>
1160       <para>
1161         The first few lines of the dialog provide information about the
1162         connected device, including the product name,
1163         software version and hardware serial number. Below that are the
1164         individual configuration entries.
1165       </para>
1166       <para>
1167         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
1168       </para>
1169       <itemizedlist>
1170         <listitem>
1171           <para>
1172             Save. This writes any changes to the
1173             configuration parameter block in flash memory. If you don't
1174             press this button, any changes you make will be lost.
1175           </para>
1176         </listitem>
1177         <listitem>
1178           <para>
1179             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1180             erasing any changes you have made.
1181           </para>
1182         </listitem>
1183         <listitem>
1184           <para>
1185             Reboot. This reboots the device. Use this to
1186             switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
1187             oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
1188             are really saved.
1189           </para>
1190         </listitem>
1191         <listitem>
1192           <para>
1193             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1194             lost.
1195           </para>
1196         </listitem>
1197       </itemizedlist>
1198       <para>
1199         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1200       </para>
1201       <section>
1202         <title>Main Deploy Altitude</title>
1203         <para>
1204           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
1205           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
1206           some common values, but you can edit the text directly and
1207           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
1208           this altitude, then the main charge will fire two seconds
1209           after the apogee charge fires.
1210         </para>
1211       </section>
1212       <section>
1213         <title>Apogee Delay</title>
1214         <para>
1215           When flying redundant electronics, it's often important to
1216           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
1217           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
1218           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
1219           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
1220           charge a certain number of seconds after apogee has been
1221           detected.
1222         </para>
1223       </section>
1224       <section>
1225         <title>Radio Frequency</title>
1226         <para>
1227           This configures which of the configured frequencies to use for both
1228           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
1229           value via packet command mode, you will have to reconfigure
1230           the TeleDongle frequency before you will be able to use packet
1231           command mode again.
1232         </para>
1233       </section>
1234       <section>
1235         <title>Radio Calibration</title>
1236         <para>
1237           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1238           factory to ensure that they transmit and receive on the
1239           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
1240           by changing this value.  Do not do this without understanding what
1241           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
1242           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
1243           you must reprogram the unit completely.
1244         </para>
1245       </section>
1246       <section>
1247         <title>Callsign</title>
1248         <para>
1249           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
1250           as needed to conform to your local radio regulations.
1251         </para>
1252       </section>
1253       <section>
1254         <title>Maximum Flight Log Size</title>
1255         <para>
1256           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
1257           log. The available space will be divided into chunks of this
1258           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
1259           a larger value will record data from longer flights.
1260         </para>
1261       </section>
1262       <section>
1263         <title>Ignite Mode</title>
1264         <para>
1265           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
1266           were originally designed as dual-deploy flight
1267           computers. This configuration parameter allows the two
1268           channels to be used in different configurations.
1269         </para>
1270         <itemizedlist>
1271           <listitem>
1272             <para>
1273               Dual Deploy. This is the usual mode of operation; the
1274               'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
1275               channel at the height above ground specified by the
1276               'Main Deploy Altitude' during descent.
1277             </para>
1278           </listitem>
1279           <listitem>
1280             <para>
1281               Redundant Apogee. This fires both channels at
1282               apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
1283               delay by the 'main' channel.
1284             </para>
1285           </listitem>
1286           <listitem>
1287             <para>
1288               Redundant Main. This fires both channels at the
1289               height above ground specified by the Main Deploy
1290               Altitude setting during descent. The 'apogee'
1291               channel is fired first, followed after a two second
1292               delay by the 'main' channel.
1293             </para>
1294           </listitem>
1295         </itemizedlist>
1296       </section>
1297       <section>
1298         <title>Pad Orientation</title>
1299         <para>
1300           Because it includes an accelerometer, TeleMetrum is
1301           sensitive to the orientation of the board. By default, it
1302           expects the antenna end to point forward. This parameter
1303           allows that default to be changed, permitting the board to
1304           be mounted with the antenna pointing aft instead.
1305         </para>
1306         <itemizedlist>
1307           <listitem>
1308             <para>
1309               Antenna Up. In this mode, the antenna end of the
1310               TeleMetrum board must point forward, in line with the
1311               expected flight path.
1312             </para>
1313           </listitem>
1314           <listitem>
1315             <para>
1316               Antenna Down. In this mode, the antenna end of the
1317               TeleMetrum board must point aft, in line with the
1318               expected flight path.
1319             </para>
1320           </listitem>
1321         </itemizedlist>
1322       </section>
1323     </section>
1324     <section>
1325       <title>Configure AltosUI</title>
1326       <para>
1327         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
1328       </para>
1329       <section>
1330         <title>Voice Settings</title>
1331         <para>
1332           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
1333           can keep your eyes on the sky and still get information about
1334           the current flight status. However, sometimes you don't want
1335           to hear them.
1336         </para>
1337         <itemizedlist>
1338           <listitem>
1339             <para>Enable—turns all voice announcements on and off</para>
1340           </listitem>
1341           <listitem>
1342             <para>
1343               Test Voice—Plays a short message allowing you to verify
1344               that the audio system is working and the volume settings
1345               are reasonable
1346             </para>
1347           </listitem>
1348         </itemizedlist>
1349       </section>
1350       <section>
1351         <title>Log Directory</title>
1352         <para>
1353           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
1354           data to this directory. This directory is also used as the
1355           staring point when selecting data files for display or export.
1356         </para>
1357         <para>
1358           Click on the directory name to bring up a directory choosing
1359           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
1360           change where AltosUI reads and writes data files.
1361         </para>
1362       </section>
1363       <section>
1364         <title>Callsign</title>
1365         <para>
1366           This value is transmitted in each command packet sent from 
1367           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
1368           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
1369           is included in all telemetry packets.  Configure this
1370           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
1371           your local radio regulations.
1372         </para>
1373       </section>
1374       <section>
1375         <title>Imperial Units</title>
1376         <para>
1377           This switches between metric units (meters) and imperial
1378           units (feet and miles). This affects the display of values
1379           use during flight monitoring, data graphing and all of the
1380           voice announcements. It does not change the units used when
1381           exporting to CSV files, those are always produced in metric units.
1382         </para>
1383       </section>
1384       <section>
1385         <title>Font Size</title>
1386         <para>
1387           Selects the set of fonts used in the flight monitor
1388           window. Choose between the small, medium and large sets.
1389         </para>
1390       </section>
1391       <section>
1392         <title>Serial Debug</title>
1393         <para>
1394           This causes all communication with a connected device to be
1395           dumped to the console from which AltosUI was started. If
1396           you've started it from an icon or menu entry, the output
1397           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
1398           various serial communication issues.
1399         </para>
1400       </section>
1401       <section>
1402         <title>Manage Frequencies</title>
1403         <para>
1404           This brings up a dialog where you can configure the set of
1405           frequencies shown in the various frequency menus. You can
1406           add as many as you like, or even reconfigure the default
1407           set. Changing this list does not affect the frequency
1408           settings of any devices, it only changes the set of
1409           frequencies shown in the menus.
1410         </para>
1411       </section>
1412     </section>
1413     <section>
1414       <title>Configure Groundstation</title>
1415       <para>
1416         Select this button and then select a TeleDongle Device from the list provided.
1417       </para>
1418       <para>
1419         The first few lines of the dialog provide information about the
1420         connected device, including the product name,
1421         software version and hardware serial number. Below that are the
1422         individual configuration entries.
1423       </para>
1424       <para>
1425         Note that the TeleDongle itself doesn't save any configuration
1426         data, the settings here are recorded on the local machine in
1427         the Java preferences database. Moving the TeleDongle to
1428         another machine, or using a different user account on the same
1429         machine will cause settings made here to have no effect.
1430       </para>
1431       <para>
1432         At the bottom of the dialog, there are three buttons:
1433       </para>
1434       <itemizedlist>
1435         <listitem>
1436           <para>
1437             Save. This writes any changes to the
1438             local Java preferences file. If you don't
1439             press this button, any changes you make will be lost.
1440           </para>
1441         </listitem>
1442         <listitem>
1443           <para>
1444             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
1445             erasing any changes you have made.
1446           </para>
1447         </listitem>
1448         <listitem>
1449           <para>
1450             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
1451             lost.
1452           </para>
1453         </listitem>
1454       </itemizedlist>
1455       <para>
1456         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
1457       </para>
1458       <section>
1459         <title>Frequency</title>
1460         <para>
1461           This configures the frequency to use for both telemetry and
1462           packet command mode. Set this before starting any operation
1463           involving packet command mode so that it will use the right
1464           frequency. Telemetry monitoring mode also provides a menu to
1465           change the frequency, and that menu also sets the same Java
1466           preference value used here.
1467         </para>
1468       </section>
1469       <section>
1470         <title>Radio Calibration</title>
1471         <para>
1472           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
1473           factory to ensure that they transmit and receive on the
1474           specified frequency.  To change a TeleDongle's calibration, 
1475           you must reprogram the unit completely, so this entry simply
1476           shows the current value and doesn't allow any changes.
1477         </para>
1478       </section>
1479     </section>
1480     <section>
1481       <title>Flash Image</title>
1482       <para>
1483         This reprograms any Altus Metrum device by using a TeleMetrum
1484         or TeleDongle as a programming dongle. Please read the
1485         directions for flashing devices in the Updating Device
1486         Firmware chapter below.
1487       </para>
1488       <para>
1489         Once you have the programmer and target devices connected,
1490         push the 'Flash Image' button. That will present a dialog box
1491         listing all of the connected devices. Carefully select the
1492         programmer device, not the device to be programmed.
1493       </para>
1494       <para>
1495         Next, select the image to flash to the device. These are named
1496         with the product name and firmware version. The file selector
1497         will start in the directory containing the firmware included
1498         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
1499         the desired firmware if it isn't there.
1500       </para>
1501       <para>
1502         Next, a small dialog containing the device serial number and
1503         RF calibration values should appear. If these values are
1504         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
1505         enter the correct values here.
1506       </para>
1507       <para>
1508         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
1509         programming process.
1510       </para>
1511       <para>
1512         When programming is complete, the target device will
1513         reboot. Note that if the target device is connected via USB, you
1514         will have to unplug it and then plug it back in for the USB
1515         connection to reset so that you can communicate with the device
1516         again.
1517       </para>
1518     </section>
1519     <section>
1520       <title>Fire Igniter</title>
1521       <para>
1522         This activates the igniter circuits in TeleMetrum to help test
1523         recovery systems deployment. Because this command can operate
1524         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
1525         for flight and then test the recovery system without needing
1526         to snake wires inside the air-frame.
1527       </para>
1528       <para>
1529         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
1530         selection dialog. Pick the desired TeleDongle or TeleMetrum
1531         device. This brings up another window which shows the current
1532         continuity test status for both apogee and main charges.
1533       </para>
1534       <para>
1535         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
1536         'Arm' button.
1537       </para>
1538       <para>
1539         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
1540         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
1541         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
1542         will deactivate, at which point you start over again at
1543         selecting the desired igniter.
1544       </para>
1545     </section>
1546     <section>
1547       <title>Scan Channels</title>
1548       <para>
1549         This listens for telemetry packets on all of the configured
1550         frequencies, displaying information about each device it
1551         receives a packet from. You can select which of the three
1552         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
1553         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
1554         firmware.
1555       </para>
1556     </section>
1557     <section>
1558       <title>Load Maps</title>
1559       <para>
1560         Before heading out to a new launch site, you can use this to
1561         load satellite images in case you don't have internet
1562         connectivity at the site. This loads a fairly large area
1563         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
1564       </para>
1565       <para>
1566         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
1567         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
1568         and name of the site. The contents of this list are actually
1569         downloaded at run-time, so as new sites are sent in, they'll
1570         get automatically added to this list.
1571       </para>
1572       <para>
1573         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
1574       </para>
1575       <para>
1576         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
1577         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
1578         once, so if you load more than one launch site, you may get
1579         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
1580         of sending data to you. Try again later.
1581       </para>
1582     </section>
1583     <section>
1584       <title>Monitor Idle</title>
1585       <para>
1586         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
1587         except it works with the altimeter in "idle" mode by sending
1588         query commands to discover the current state rather than
1589         listening for telemetry packets.
1590       </para>
1591     </section>
1592   </chapter>
1593   <chapter>
1594     <title>AltosDroid</title>
1595     <para>
1596       AltosDroid provides the same flight monitoring capabilities as
1597       AltosUI, but runs on Android devices and is designed to connect
1598       to a TeleBT receiver over Bluetooth™. Altos Droid monitors
1599       telemetry data, logging it to internal storage in the Android
1600       device, and presents that data in a UI the same way the 'Monitor
1601       Flight' window does in AltosUI.
1602     </para>
1603     <para>
1604       This manual will explain how to configure AltosDroid, connect
1605       to TeleBT, operate the flight monitoring interface and describe
1606       what the displayed data means.
1607     </para>
1608     <section>
1609       <title>Installing AltosDroid</title>
1610       <para>
1611         AltosDroid is included in the Google Play store. To install
1612         it on your Android device, open open the Google Play Store
1613         application and search for "altosdroid". Make sure you don't
1614         have a space between "altos" and "droid" or you probably won't
1615         find what you want. That should bring you to the right page
1616         from which you can download and install the application.
1617       </para>
1618     </section>
1619     <section>
1620       <title>Connecting to TeleBT</title>
1621     </section>
1622     <section>
1623       <title>Configuring AltosDroid</title>
1624     </section>
1625     <section>
1626       <title>Flight Monitoring</title>
1627     </section>
1628     <section>
1629       <title>Downloading Flight Logs</title>
1630     </section>
1631   </chapter>
1632   <chapter>
1633     <title>Using Altus Metrum Products</title>
1634     <section>
1635       <title>Being Legal</title>
1636       <para>
1637         First off, in the US, you need an <ulink url="http://www.altusmetrum.org/Radio/">amateur radio license</ulink> or
1638         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
1639         of our products.
1640       </para>
1641       </section>
1642       <section>
1643         <title>In the Rocket</title>
1644         <para>
1645           In the rocket itself, you just need a <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMetrum/">TeleMetrum</ulink> or
1646           <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleMini/">TeleMini</ulink> board and
1647           a single-cell, 3.7 volt nominal Li-Po rechargeable battery.  An 
1648           850mAh battery weighs less than a 9V alkaline battery, and will 
1649           run a TeleMetrum for hours.
1650           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
1651           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
1652         </para>
1653         <para>
1654           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
1655           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
1656           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
1657           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
1658           elsewhere in the rocket.
1659         </para>
1660       </section>
1661       <section>
1662         <title>On the Ground</title>
1663         <para>
1664           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
1665           feed-line connected to one of our <ulink url="http://www.altusmetrum.org/TeleDongle/">TeleDongle</ulink> units.  If possible, use an SMA to BNC 
1666         adapter instead of feedline between the antenna feedpoint and 
1667         TeleDongle, as this will give you the best performance.  The
1668           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
1669           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
1670           does not require special device drivers... just plug it in.
1671         </para>
1672         <para>
1673           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
1674           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
1675           for Linux which can perform most of the same tasks.
1676         </para>
1677         <para>
1678           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
1679           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
1680           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
1681           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
1682           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
1683           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
1684         </para>
1685         <para>
1686           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
1687           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
1688           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
1689           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
1690         </para>
1691         <para>
1692           You may also enjoy having a ham radio "HT" that covers the 70cm band... you
1693           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
1694           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
1695           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
1696           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
1697           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
1698           and Bdale both currently own and use the Yaesu VX-7R at launches.
1699         </para>
1700         <para>
1701           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
1702           <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1703             <listitem>
1704               an antenna and feed-line or adapter
1705             </listitem>
1706             <listitem>
1707               a TeleDongle
1708             </listitem>
1709             <listitem>
1710               a notebook computer
1711             </listitem>
1712             <listitem>
1713               optionally, a hand-held GPS receiver
1714             </listitem>
1715             <listitem>
1716               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
1717             </listitem>
1718           </orderedlist>
1719         </para>
1720         <para>
1721           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
1722           direction finding rockets are from
1723           <ulink url="http://www.arrowantennas.com/" >
1724             Arrow Antennas.
1725           </ulink>
1726           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
1727           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 
1728           70cm HT.  TeleDongle and an SMA to BNC adapter fit perfectly
1729           between the driven element and reflector of Arrow antennas.
1730         </para>
1731       </section>
1732       <section>
1733         <title>Data Analysis</title>
1734         <para>
1735           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
1736           telemetry received during the flight itself, and the more
1737           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
1738           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
1739           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
1740           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
1741           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
1742           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
1743           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
1744           in two or three dimensions!
1745         </para>
1746         <para>
1747           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
1748           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
1749           a web browser.
1750         </para>
1751       </section>
1752       <section>
1753         <title>Future Plans</title>
1754         <para>
1755           In the future, we intend to offer "companion boards" for the rocket 
1756           that will plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide 
1757           more pyro channels, and so forth.  
1758         </para>
1759         <para>
1760           Also under design is a new flight computer with more sensors, more
1761           pyro channels, and a more powerful radio system designed for use
1762           in multi-stage, complex, and extreme altitude projects.
1763         </para>
1764         <para>
1765           We are also working on alternatives to TeleDongle.  One is a
1766           a stand-alone, hand-held ground terminal that will allow monitoring 
1767           the rocket's status, collecting data during flight, and logging data 
1768           after flight without the need for a notebook computer on the
1769           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most 
1770           notebook screens in direct sunlight, we think this will be a great 
1771           thing to have.  We are also working on a TeleDongle variant with
1772           Bluetooth that will work with Android phones and tablets.
1773         </para>
1774         <para>
1775           Because all of our work is open, both the hardware designs and the 
1776           software, if you have some great idea for an addition to the current 
1777           Altus Metrum family, feel free to dive in and help!  Or let us know 
1778           what you'd like to see that we aren't already working on, and maybe 
1779           we'll get excited about it too...
1780         </para>
1781         <para>
1782           Watch our 
1783           <ulink url="http://altusmetrum.org/">web site</ulink> for more news 
1784           and information as our family of products evolves!
1785         </para>
1786     </section>
1787   </chapter>
1788   <chapter>
1789     <title>Altimeter Installation Recommendations</title>
1790     <para>
1791       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
1792       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
1793       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
1794       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
1795       products into the rocket air-frame, including how to safely and
1796       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
1797     </para>
1798     <section>
1799       <title>Mounting the Altimeter</title>
1800       <para>
1801         The first consideration is to ensure that the altimeter is
1802         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
1803         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
1804         and cannot cause any electrical issues on the board. For
1805         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16" balsa to fit
1806         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
1807         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
1808         balsa and into the underlying material.
1809       </para>
1810       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1811         <listitem>
1812           Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
1813           acceleration so that the accelerometer can accurately
1814           capture data during the flight.
1815         </listitem>
1816         <listitem>
1817           Watch for any metal touching components on the
1818           board. Shorting out connections on the bottom of the board
1819           can cause the altimeter to fail during flight.
1820         </listitem>
1821       </orderedlist>
1822     </section>
1823     <section>
1824       <title>Dealing with the Antenna</title>
1825       <para>
1826         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
1827         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
1828         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
1829         cutting it will change the resonant frequency and/or
1830         impedance, making it a less efficient radiator and thus
1831         reducing the range of the telemetry signal.
1832       </para>
1833       <para>
1834         Keeping metal away from the antenna will provide better range
1835         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
1836         entirely possible to isolate the antenna from metal
1837         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
1838         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
1839         like this around the antenna, the lower the range.
1840       </para>
1841       <para>
1842         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
1843         with conducting material. Carbon fiber is the most common
1844         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
1845         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
1846         range. Metallic flake paint is another effective shielding
1847         material which is to be avoided around any antennas.
1848       </para>
1849       <para>
1850         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
1851         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
1852         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
1853         under acceleration. If there are metal rods, keep the
1854         antenna as far away as possible.
1855       </para>
1856       <para>
1857         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
1858         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
1859         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
1860         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
1861         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
1862         bit better in that the antenna is known to stay straight and
1863         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
1864         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
1865         consuming very little space.
1866       </para>
1867       <para>
1868         If you need to place the antenna at a distance from the
1869         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
1870         SMA connector, and then run 50Ω coax from the board to the
1871         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
1872         manual.
1873       </para>
1874     </section>
1875     <section>
1876       <title>Preserving GPS Reception</title>
1877       <para>
1878         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
1879         sensitive and normally have no trouble tracking enough
1880         satellites to provide accurate position information for
1881         recovering the rocket. However, there are many ways to
1882         attenuate the GPS signal.
1883       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
1884         <listitem>
1885           Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
1886           tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
1887           GPS signal. We've never heard of anyone successfully
1888           receiving GPS from inside these materials.
1889         </listitem>
1890         <listitem>
1891           Metal components near the GPS patch antenna. These will
1892           de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
1893           away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
1894           antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
1895           antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
1896           wires and metal out from above the patch antenna.
1897         </listitem>
1898       </orderedlist>
1899       </para>
1900     </section>
1901     <section>
1902       <title>Radio Frequency Interference</title>
1903       <para>
1904         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
1905         high-frequency clocks that spray radio interference across a
1906         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
1907         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
1908       </para>
1909       <para>
1910         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
1911         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
1912         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
1913         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
1914         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
1915       </para>
1916       <para>
1917         Voltages are induced when radio frequency energy is
1918         transmitted from one circuit to another. Here are things that
1919         influence the induced voltage and current:
1920       </para>
1921       <itemizedlist>
1922         <listitem>
1923           Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
1924           further apart will reduce RFI.
1925         </listitem>
1926         <listitem>
1927           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
1928           wires run parallel to one another, the larger the amount of
1929           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
1930           RFI.
1931         </listitem>
1932         <listitem>
1933           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
1934           distance from the transmitter will get the same amount of
1935           induced energy which will then cancel out. Any time you have
1936           a wire pair running together, twist the pair together to
1937           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
1938           includes battery leads, switch hookups and igniter
1939           circuits.
1940         </listitem>
1941         <listitem>
1942           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
1943           in the environment and avoid having wire lengths near a
1944           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
1945           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
1946           simple ratio of that length; essentially any multiple of 1/4
1947           of the wavelength (17.5cm).
1948         </listitem>
1949       </itemizedlist>
1950     </section>
1951     <section>
1952       <title>The Barometric Sensor</title>
1953       <para>
1954         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
1955         sensor, essentially measuring the amount of air above the
1956         rocket to figure out how high it is. A large number of
1957         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
1958         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
1959         used to compute the height above the pad.
1960       </para>
1961       <para>
1962         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
1963         containing the altimeter must be vented outside the
1964         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
1965         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
1966         decreasing pressure.
1967       </para>
1968       <para>
1969         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
1970         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
1971         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
1972         which contains ejection charges or motors.
1973       </para>
1974     </section>
1975     <section>
1976       <title>Ground Testing</title>
1977       <para>
1978         The most important aspect of any installation is careful
1979         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
1980         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
1981         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
1982         failure.
1983       </para>
1984       <para>
1985         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
1986         without any BP and turning on all of the electronics in flight
1987         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
1988         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
1989         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
1990         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
1991         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
1992         BP charges!
1993       </para>
1994       <para>
1995         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
1996         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
1997         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
1998         interface through a TeleDongle to command each charge to
1999         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
2000         the air-frame and deploy the recovery system.
2001       </para>
2002     </section>
2003   </chapter>
2004   <chapter>
2005     <title>Updating Device Firmware</title>
2006     <para>
2007       The big concept to understand is that you have to use a
2008       TeleDongle as a programmer to update a TeleMetrum or TeleMini,
2009       and a TeleMetrum or other TeleDongle to program the TeleDongle
2010       Due to limited memory resources in the cc1111, we don't support
2011       programming directly over USB. 
2012     </para>
2013     <para>
2014       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
2015       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
2016       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
2017       station versions typically work fine with older firmware versions,
2018       so you don't need to update your devices just to try out new
2019       software features.  You can always download the most recent
2020       version from <ulink url="http://www.altusmetrum.org/AltOS/"/>.
2021     </para>
2022     <para>
2023       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
2024     </para>
2025     <section>
2026       <title>Updating TeleMetrum Firmware</title>
2027       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2028         <listitem>
2029           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
2030           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
2031           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
2032         </listitem>
2033         <listitem>
2034           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2035           to the circuit board.
2036         </listitem>
2037         <listitem>
2038           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
2039           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
2040           matching connector on the TeleMetrum.
2041           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
2042           goes through a hole in the PC board when you have the cable
2043           oriented correctly.
2044         </listitem>
2045         <listitem>
2046           Attach a battery to the TeleMetrum board.
2047         </listitem>
2048         <listitem>
2049           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
2050           up the TeleMetrum.
2051         </listitem>
2052         <listitem>
2053           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2054         </listitem>
2055         <listitem>
2056           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
2057           programming device.
2058         </listitem>
2059         <listitem>
2060           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
2061           name in the form telemetrum-v1.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
2062         in the default directory, if not you may have to poke around
2063         your system to find it.
2064         </listitem>
2065         <listitem>
2066           Make sure the configuration parameters are reasonable
2067           looking. If the serial number and/or RF configuration
2068           values aren't right, you'll need to change them.
2069         </listitem>
2070         <listitem>
2071           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2072           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
2073         </listitem>
2074         <listitem>
2075           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
2076           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
2077           to connect to the board and issue the 'v' command to check
2078           the version, etc.
2079         </listitem>
2080         <listitem>
2081           If something goes wrong, give it another try.
2082         </listitem>
2083       </orderedlist>
2084     </section>
2085     <section>
2086       <title>Updating TeleMini Firmware</title>
2087       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2088         <listitem>
2089           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
2090           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
2091           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
2092           one end and a set of four pins on the other.
2093         </listitem>
2094         <listitem>
2095           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2096           to the circuit board.
2097         </listitem>
2098         <listitem>
2099           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
2100           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
2101           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
2102           connector has an alignment pin that goes through a hole in
2103           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
2104           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
2105           while the other pins have round pads.
2106         </listitem>
2107         <listitem>
2108           Attach a battery to the TeleMini board.
2109         </listitem>
2110         <listitem>
2111           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
2112           up the TeleMini
2113         </listitem>
2114         <listitem>
2115           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2116         </listitem>
2117         <listitem>
2118           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
2119           programming device.
2120         </listitem>
2121         <listitem>
2122           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
2123           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
2124         in the default directory, if not you may have to poke around
2125         your system to find it.
2126         </listitem>
2127         <listitem>
2128           Make sure the configuration parameters are reasonable
2129           looking. If the serial number and/or RF configuration
2130           values aren't right, you'll need to change them.
2131         </listitem>
2132         <listitem>
2133           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2134           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
2135         </listitem>
2136         <listitem>
2137           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
2138           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
2139           letting it come up in "flight" mode and listening for telemetry.
2140         </listitem>
2141         <listitem>
2142           If something goes wrong, give it another try.
2143         </listitem>
2144       </orderedlist>
2145     </section>
2146     <section>
2147       <title>Updating TeleDongle Firmware</title>
2148       <para>
2149         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
2150         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
2151         </para>
2152       <orderedlist inheritnum='inherit' numeration='arabic'>
2153         <listitem>
2154           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
2155           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
2156           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
2157         </listitem>
2158         <listitem>
2159           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
2160           plug the "mini" end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
2161         </listitem>
2162         <listitem>
2163           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
2164           to the circuit board.
2165         </listitem>
2166         <listitem>
2167           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
2168           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
2169           matching connector on the TeleDongle.
2170           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
2171           goes through a hole in the PC board when you have the cable
2172           oriented correctly.
2173         </listitem>
2174         <listitem>
2175           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
2176         </listitem>
2177         <listitem>
2178           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
2179           ports, and power up the programmer.
2180         </listitem>
2181         <listitem>
2182           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
2183         </listitem>
2184         <listitem>
2185           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
2186           programming device.
2187         </listitem>
2188         <listitem>
2189           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
2190           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
2191         in the default directory, if not you may have to poke around
2192         your system to find it.
2193         </listitem>
2194         <listitem>
2195           Make sure the configuration parameters are reasonable
2196           looking. If the serial number and/or RF configuration
2197           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
2198           serial number is on the "bottom" of the circuit board, and can
2199           usually be read through the translucent blue plastic case without
2200           needing to remove the board from the case.
2201         </listitem>
2202         <listitem>
2203           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
2204           the TeleDongle with new firmware, showing a progress bar.
2205         </listitem>
2206         <listitem>
2207           Confirm that the TeleDongle board seems to have updated OK, which you
2208           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
2209           to connect to the board and issue the 'v' command to check
2210           the version, etc.  Once you're happy, remove the programming cable
2211           and put the cover back on the TeleDongle.
2212         </listitem>
2213         <listitem>
2214           If something goes wrong, give it another try.
2215         </listitem>
2216       </orderedlist>
2217       <para>
2218         Be careful removing the programming cable from the locking 8-pin
2219         connector on TeleMetrum.  You'll need a fingernail or perhaps a thin
2220         screwdriver or knife blade to gently pry the locking ears out
2221         slightly to extract the connector.  We used a locking connector on
2222         TeleMetrum to help ensure that the cabling to companion boards
2223         used in a rocket don't ever come loose accidentally in flight.
2224       </para>
2225     </section>
2226   </chapter>
2227   <chapter>
2228     <title>Hardware Specifications</title>
2229     <section>
2230       <title>TeleMetrum Specifications</title>
2231       <itemizedlist>
2232         <listitem>
2233           <para>
2234             Recording altimeter for model rocketry.
2235           </para>
2236         </listitem>
2237         <listitem>
2238           <para>
2239             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
2240           </para>
2241         </listitem>
2242         <listitem>
2243           <para>
2244             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
2245           </para>
2246         </listitem>
2247         <listitem>
2248           <para>
2249             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
2250           </para>
2251         </listitem>
2252         <listitem>
2253           <para>
2254             1-axis high-g accelerometer for motor characterization, capable of
2255             +/- 50g using default part.
2256           </para>
2257         </listitem>
2258         <listitem>
2259           <para>
2260             On-board, integrated GPS receiver with 5Hz update rate capability.
2261           </para>
2262         </listitem>
2263         <listitem>
2264           <para>
2265             On-board 1 megabyte non-volatile memory for flight data storage.
2266           </para>
2267         </listitem>
2268         <listitem>
2269           <para>
2270             USB interface for battery charging, configuration, and data recovery.
2271           </para>
2272         </listitem>
2273         <listitem>
2274           <para>
2275             Fully integrated support for Li-Po rechargeable batteries.
2276           </para>
2277         </listitem>
2278         <listitem>
2279           <para>
2280             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
2281             optional separate pyro battery if needed.
2282           </para>
2283         </listitem>
2284         <listitem>
2285           <para>
2286             2.75 x 1 inch board designed to fit inside 29mm air-frame coupler tube.
2287           </para>
2288         </listitem>
2289       </itemizedlist>
2290     </section>
2291     <section>
2292       <title>TeleMini Specifications</title>
2293       <itemizedlist>
2294         <listitem>
2295           <para>
2296             Recording altimeter for model rocketry.
2297           </para>
2298         </listitem>
2299         <listitem>
2300           <para>
2301             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
2302           </para>
2303         </listitem>
2304         <listitem>
2305           <para>
2306             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
2307           </para>
2308         </listitem>
2309         <listitem>
2310           <para>
2311             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
2312           </para>
2313         </listitem>
2314         <listitem>
2315           <para>
2316             On-board 5 kilobyte non-volatile memory for flight data storage.
2317           </para>
2318         </listitem>
2319         <listitem>
2320           <para>
2321             RF interface for configuration, and data recovery.
2322           </para>
2323         </listitem>
2324         <listitem>
2325           <para>
2326             Support for Li-Po rechargeable batteries, using an external charger.
2327           </para>
2328         </listitem>
2329         <listitem>
2330           <para>
2331             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
2332             optional separate pyro battery if needed.
2333           </para>
2334         </listitem>
2335         <listitem>
2336           <para>
2337             1.5 x .5 inch board designed to fit inside 18mm air-frame coupler tube.
2338           </para>
2339         </listitem>
2340       </itemizedlist>
2341     </section>
2342   </chapter>
2343   <chapter>
2344     <title>FAQ</title>
2345       <para>
2346         TeleMetrum seems to shut off when disconnected from the
2347         computer.  Make sure the battery is adequately charged.  Remember the
2348         unit will pull more power than the USB port can deliver before the
2349         GPS enters "locked" mode.  The battery charges best when TeleMetrum
2350         is turned off.
2351       </para>
2352       <para>
2353         It's impossible to stop the TeleDongle when it's in "p" mode, I have
2354         to unplug the USB cable?  Make sure you have tried to "escape out" of
2355         this mode.  If this doesn't work the reboot procedure for the
2356         TeleDongle *is* to simply unplug it. 'cu' however will retain it's
2357         outgoing buffer IF your "escape out" ('~~') does not work.
2358         At this point using either 'ao-view' (or possibly
2359         'cutemon') instead of 'cu' will 'clear' the issue and allow renewed
2360         communication.
2361       </para>
2362       <para>
2363         The amber LED (on the TeleMetrum) lights up when both
2364         battery and USB are connected. Does this mean it's charging?
2365         Yes, the yellow LED indicates the charging at the 'regular' rate.
2366         If the led is out but the unit is still plugged into a USB port,
2367         then the battery is being charged at a 'trickle' rate.
2368       </para>
2369       <para>
2370         There are no "dit-dah-dah-dit" sound or lights like the manual mentions?
2371         That's the "pad" mode.  Weak batteries might be the problem.
2372         It is also possible that the TeleMetrum is horizontal and the output
2373         is instead a "dit-dit" meaning 'idle'. For TeleMini, it's possible that
2374         it received a command packet which would have left it in "pad" mode.
2375       </para>
2376       <para>
2377         How do I save flight data?
2378         Live telemetry is written to file(s) whenever AltosUI is connected
2379         to the TeleDongle.  The file area defaults to ~/TeleMetrum
2380         but is easily changed using the menus in AltosUI. The files that
2381         are written end in '.telem'. The after-flight
2382         data-dumped files will end in .eeprom and represent continuous data
2383         unlike the .telem files that are subject to losses
2384         along the RF data path.
2385         See the above instructions on what and how to save the eeprom stored
2386         data after physically retrieving your altimeter.  Make sure to save
2387         the on-board data after each flight; while the TeleMetrum can store
2388         multiple flights, you never know when you'll lose the altimeter...
2389       </para>
2390   </chapter>
2391   <appendix>
2392     <title>Notes for Older Software</title>
2393     <para>
2394       <emphasis>
2395       Before AltosUI was written, using Altus Metrum devices required
2396       some finesse with the Linux command line. There was a limited
2397       GUI tool, ao-view, which provided functionality similar to the
2398       Monitor Flight window in AltosUI, but everything else was a
2399       fairly 80's experience. This appendix includes documentation for
2400       using that software.
2401       </emphasis>
2402     </para>
2403     <para>
2404       Both TeleMetrum and TeleDongle can be directly communicated
2405       with using USB ports. The first thing you should try after getting
2406       both units plugged into to your computer's USB port(s) is to run
2407       'ao-list' from a terminal-window to see what port-device-name each
2408       device has been assigned by the operating system.
2409       You will need this information to access the devices via their
2410       respective on-board firmware and data using other command line
2411       programs in the AltOS software suite.
2412     </para>
2413     <para>
2414       TeleMini can be communicated with through a TeleDongle device
2415       over the radio link. When first booted, TeleMini listens for a
2416       TeleDongle device and if it receives a packet, it goes into
2417       'idle' mode. Otherwise, it goes into 'pad' mode and waits to be
2418       launched. The easiest way to get it talking is to start the
2419       communication link on the TeleDongle and the power up the
2420       TeleMini board.
2421     </para>
2422     <para>
2423       To access the device's firmware for configuration you need a terminal
2424       program such as you would use to talk to a modem.  The software
2425       authors prefer using the program 'cu' which comes from the UUCP package
2426       on most Unix-like systems such as Linux.  An example command line for
2427       cu might be 'cu -l /dev/ttyACM0', substituting the correct number
2428       indicated from running the
2429       ao-list program.  Another reasonable terminal program for Linux is
2430       'cutecom'.  The default 'escape'
2431       character used by CU (i.e. the character you use to
2432       issue commands to cu itself instead of sending the command as input
2433       to the connected device) is a '~'. You will need this for use in
2434       only two different ways during normal operations. First is to exit
2435       the program by sending a '~.' which is called a 'escape-disconnect'
2436       and allows you to close-out from 'cu'. The
2437       second use will be outlined later.
2438     </para>
2439     <para>
2440       All of the Altus Metrum devices share the concept of a two level
2441       command set in their firmware.
2442       The first layer has several single letter commands. Once
2443       you are using 'cu' (or 'cutecom') sending (typing) a '?'
2444       returns a full list of these
2445       commands. The second level are configuration sub-commands accessed
2446       using the 'c' command, for
2447       instance typing 'c?' will give you this second level of commands
2448       (all of which require the
2449       letter 'c' to access).  Please note that most configuration options
2450       are stored only in Flash memory; TeleDongle doesn't provide any storage
2451       for these options and so they'll all be lost when you unplug it.
2452     </para>
2453     <para>
2454       Try setting these configuration ('c' or second level menu) values.  A good
2455       place to start is by setting your call sign.  By default, the boards
2456       use 'N0CALL' which is cute, but not exactly legal!
2457       Spend a few minutes getting comfortable with the units, their
2458       firmware, and 'cu' (or possibly 'cutecom').
2459       For instance, try to send
2460       (type) a 'c r 2' and verify the channel change by sending a 'c s'.
2461       Verify you can connect and disconnect from the units while in your
2462       terminal program by sending the escape-disconnect mentioned above.
2463     </para>
2464         <para>
2465           To set the radio frequency, use the 'c R' command to specify the
2466           radio transceiver configuration parameter. This parameter is computed
2467           using the desired frequency, 'F', the radio calibration parameter, 'C' (showed by the 'c s' command) and
2468           the standard calibration reference frequency, 'S', (normally 434.550MHz):
2469           <programlisting>
2470             R = F / S * C
2471           </programlisting>
2472           Round the result to the nearest integer value.
2473           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2474           change to the parameter block in the on-board flash on
2475           your altimeter board if you want the change to stay in place across reboots.
2476         </para>
2477         <para>
2478           To set the apogee delay, use the 'c d' command.
2479           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2480           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2481         </para>
2482         <para>
2483           To set the main deployment altitude, use the 'c m' command.
2484           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2485           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2486         </para>
2487         <para>
2488           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
2489           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
2490           command to generate a CW carrier.  Wait for the transmitter temperature
2491           to stabilize and the frequency to settle down.
2492           Then, divide 434.550 MHz by the
2493           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
2494           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
2495           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
2496           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
2497           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
2498           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2499           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2500         </para>
2501     <para>
2502       Note that the 'reboot' command, which is very useful on the altimeters,
2503       will likely just cause problems with the dongle.  The *correct* way
2504       to reset the dongle is just to unplug and re-plug it.
2505     </para>
2506     <para>
2507       A fun thing to do at the launch site and something you can do while
2508       learning how to use these units is to play with the radio link access
2509       between an altimeter and the TeleDongle.  Be aware that you *must* create
2510       some physical separation between the devices, otherwise the link will
2511       not function due to signal overload in the receivers in each device.
2512     </para>
2513     <para>
2514       Now might be a good time to take a break and read the rest of this
2515       manual, particularly about the two "modes" that the altimeters
2516       can be placed in. TeleMetrum uses the position of the device when booting
2517       up will determine whether the unit is in "pad" or "idle" mode. TeleMini
2518       enters "idle" mode when it receives a command packet within the first 5 seconds
2519       of being powered up, otherwise it enters "pad" mode.
2520     </para>
2521     <para>
2522       You can access an altimeter in idle mode from the TeleDongle's USB
2523       connection using the radio link
2524       by issuing a 'p' command to the TeleDongle. Practice connecting and
2525       disconnecting ('~~' while using 'cu') from the altimeter.  If
2526       you cannot escape out of the "p" command, (by using a '~~' when in
2527       CU) then it is likely that your kernel has issues.  Try a newer version.
2528     </para>
2529     <para>
2530       Using this radio link allows you to configure the altimeter, test
2531       fire e-matches and igniters from the flight line, check pyro-match
2532       continuity and so forth. You can leave the unit turned on while it
2533       is in 'idle mode' and then place the
2534       rocket vertically on the launch pad, walk away and then issue a
2535       reboot command.  The altimeter will reboot and start sending data
2536       having changed to the "pad" mode. If the TeleDongle is not receiving
2537       this data, you can disconnect 'cu' from the TeleDongle using the
2538       procedures mentioned above and THEN connect to the TeleDongle from
2539       inside 'ao-view'. If this doesn't work, disconnect from the
2540       TeleDongle, unplug it, and try again after plugging it back in.
2541     </para>
2542     <para>
2543       In order to reduce the chance of accidental firing of pyrotechnic
2544       charges, the command to fire a charge is intentionally somewhat
2545       difficult to type, and the built-in help is slightly cryptic to
2546       prevent accidental echoing of characters from the help text back at
2547       the board from firing a charge.  The command to fire the apogee
2548       drogue charge is 'i DoIt drogue' and the command to fire the main
2549       charge is 'i DoIt main'.
2550     </para>
2551     <para>
2552       On TeleMetrum, the GPS will eventually find enough satellites, lock in on them,
2553       and 'ao-view' will both auditorily announce and visually indicate
2554       that GPS is ready.
2555       Now you can launch knowing that you have a good data path and
2556       good satellite lock for flight data and recovery.  Remember
2557       you MUST tell ao-view to connect to the TeleDongle explicitly in
2558       order for ao-view to be able to receive data.
2559     </para>
2560     <para>
2561       The altimeters provide RDF (radio direction finding) tones on
2562       the pad, during descent and after landing. These can be used to
2563       locate the rocket using a directional antenna; the signal
2564       strength providing an indication of the direction from receiver to rocket.
2565     </para>
2566     <para>
2567       TeleMetrum also provides GPS tracking data, which can further simplify
2568       locating the rocket once it has landed. (The last good GPS data
2569       received before touch-down will be on the data screen of 'ao-view'.)
2570     </para>
2571     <para>
2572       Once you have recovered the rocket you can download the eeprom
2573       contents using either 'ao-dumplog' (or possibly 'ao-eeprom'), over
2574       either a USB cable or over the radio link using TeleDongle.
2575       And by following the man page for 'ao-postflight' you can create
2576       various data output reports, graphs, and even KML data to see the
2577       flight trajectory in Google-earth. (Moving the viewing angle making
2578       sure to connect the yellow lines while in Google-earth is the proper
2579       technique.)
2580     </para>
2581     <para>
2582       As for ao-view.... some things are in the menu but don't do anything
2583       very useful.  The developers have stopped working on ao-view to focus
2584       on a new, cross-platform ground station program.  So ao-view may or
2585       may not be updated in the future.  Mostly you just use
2586       the Log and Device menus.  It has a wonderful display of the incoming
2587       flight data and I am sure you will enjoy what it has to say to you
2588       once you enable the voice output!
2589     </para>
2590   </appendix>
2591   <appendix>
2592     <title>Drill Templates</title>
2593     <para>
2594       These images, when printed, provide precise templates for the
2595       mounting holes in Altus Metrum flight computers
2596     </para>
2597     <section>
2598       <title>TeleMetrum template</title>
2599       <para>
2600         TeleMetrum has overall dimensions of 1.000 x 2.750 inches, and the
2601         mounting holes are sized for use with 4-40 or M3 screws.
2602       </para>
2603       <mediaobject id="TeleMetrumTemplate">
2604         <imageobject>
2605           <imagedata format="SVG" fileref="telemetrum.svg"/>
2606         </imageobject>
2607       </mediaobject>
2608     </section>
2609     <section>
2610       <title>TeleMini template</title>
2611       <para>
2612         TeleMini has overall dimensions of 0.500 x 1.500 inches, and the
2613         mounting holes are sized for use with 2-56 or M2 screws.
2614       </para>
2615       <mediaobject id="TeleMiniTemplate">
2616         <imageobject>
2617           <imagedata format="SVG" fileref="telemini.svg"/>
2618         </imageobject>
2619       </mediaobject>
2620     </section>
2621   </appendix>
2622   <appendix>
2623       <title>Calibration</title>
2624       <para>
2625         There are only two calibrations required for a TeleMetrum board, and
2626         only one for TeleDongle and TeleMini.  All boards are shipped from
2627         the factory pre-calibrated, but the procedures are documented here
2628         in case they are ever needed.  Re-calibration is not supported by
2629         AltosUI, you must connect to the board with a serial terminal program
2630         and interact directly with the on-board command interpreter to effect
2631         calibration.
2632       </para>
2633       <section>
2634         <title>Radio Frequency</title>
2635         <para>
2636           The radio frequency is synthesized from a clock based on the 48 MHz
2637           crystal on the board.  The actual frequency of this oscillator 
2638           must be measured to generate a calibration constant.  While our 
2639           GFSK modulation
2640           bandwidth is wide enough to allow boards to communicate even when
2641           their oscillators are not on exactly the same frequency, performance
2642           is best when they are closely matched.
2643           Radio frequency calibration requires a calibrated frequency counter.
2644           Fortunately, once set, the variation in frequency due to aging and
2645           temperature changes is small enough that re-calibration by customers
2646           should generally not be required.
2647         </para>
2648         <para>
2649           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
2650           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
2651           command in the on-board command interpreter to generate a CW 
2652           carrier.  For TeleMetrum, this is best done over USB.  For TeleMini,
2653           note that the only way to escape the 'C' command is via power cycle
2654           since the board will no longer be listening for commands once it
2655           starts generating a CW carrier.
2656         </para>
2657         <para>
2658           Wait for the transmitter temperature to stabilize and the frequency 
2659           to settle down.  Then, divide 434.550 MHz by the
2660           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
2661           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
2662           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
2663           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
2664           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
2665           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2666           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2667         </para>
2668         <para>
2669           Note that any time you re-do the radio frequency calibration, the
2670           radio frequency is reset to the default 434.550 Mhz.  If you want
2671           to use another frequency, you will have to set that again after
2672           calibration is completed.
2673         </para>
2674       </section>
2675       <section>
2676         <title>TeleMetrum Accelerometer</title>
2677         <para>
2678           The TeleMetrum accelerometer we use has its own 5 volt power 
2679           supply and
2680           the output must be passed through a resistive voltage divider to match
2681           the input of our 3.3 volt ADC.  This means that unlike the barometric
2682           sensor, the output of the acceleration sensor is not ratio-metric to
2683           the ADC converter, and calibration is required.  Explicitly 
2684           calibrating the accelerometers also allows us to load any device
2685           from a Freescale family that includes at least +/- 40g, 50g, 100g, 
2686           and 200g parts.  Using gravity,
2687           a simple 2-point calibration yields acceptable results capturing both
2688           the different sensitivities and ranges of the different accelerometer
2689           parts and any variation in power supply voltages or resistor values
2690           in the divider network.
2691         </para>
2692         <para>
2693           To calibrate the acceleration sensor, use the 'c a 0' command.  You
2694           will be prompted to orient the board vertically with the UHF antenna
2695           up and press a key, then to orient the board vertically with the
2696           UHF antenna down and press a key.  Note that the accuracy of this
2697           calibration depends primarily on how perfectly vertical and still
2698           the board is held during the cal process.  As with all 'c' 
2699           sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
2700           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
2701         </para>
2702         <para>
2703           The +1g and -1g calibration points are included in each telemetry
2704           frame and are part of the header stored in onboard flash to be
2705           downloaded after flight.  We always store and return raw ADC 
2706           samples for each sensor... so nothing is permanently "lost" or 
2707           "damaged" if the calibration is poor.
2708         </para>
2709         <para>
2710          In the unlikely event an accel cal goes badly, it is possible
2711          that TeleMetrum may always come up in 'pad mode' and as such not be
2712          listening to either the USB or radio link.  If that happens,
2713          there is a special hook in the firmware to force the board back
2714          in to 'idle mode' so you can re-do the cal.  To use this hook, you
2715          just need to ground the SPI clock pin at power-on.  This pin is
2716          available as pin 2 on the 8-pin companion connector, and pin 1 is
2717          ground.  So either carefully install a fine-gauge wire jumper
2718          between the two pins closest to the index hole end of the 8-pin
2719          connector, or plug in the programming cable to the 8-pin connector
2720          and use a small screwdriver or similar to short the two pins closest
2721          to the index post on the 4-pin end of the programming cable, and
2722          power up the board.  It should come up in 'idle mode' (two beeps),
2723          allowing a re-cal.
2724         </para>
2725       </section>
2726   </appendix>
2727   <appendix
2728       xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude">
2729     <title>Release Notes</title>
2730     <simplesect><title>Version 1.2</title><xi:include   href="release-notes-1.2.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2731     <simplesect><title>Version 1.1.1</title><xi:include href="release-notes-1.1.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2732     <simplesect><title>Version 1.1</title><xi:include   href="release-notes-1.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2733     <simplesect><title>Version 1.0.1</title><xi:include href="release-notes-1.0.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2734     <simplesect><title>Version 0.9.2</title><xi:include href="release-notes-0.9.2.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2735     <simplesect><title>Version 0.9</title><xi:include   href="release-notes-0.9.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2736     <simplesect><title>Version 0.8</title><xi:include   href="release-notes-0.8.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2737     <simplesect><title>Version 0.7.1</title><xi:include href="release-notes-0.7.1.xsl"  xpointer="xpointer(/article/*)"/></simplesect>
2738   </appendix>
2739 </book>
2740
2741 <!--  LocalWords:  Altusmetrum
2742 -->