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