doc: Finish converting docs to asciidoc format
[fw/altos] / doc / telegps-application.inc
1 == TeleGPS Application
2
3         The TeleGPS application provides a graphical user interface for
4         interacting with the Altus Metrum product family. TeleGPS can
5         monitor telemetry data, configure devices and many other
6         tasks. The primary interface window is for displaying data
7         received over the telemetry link. There are additional
8         tasks available from the main window menu bar.
9
10         === Telemetry Monitoring
11
12                 This is the window brought up when you start the
13                 application. If you have a TeleDongle device connected
14                 to the computer, it will automatically be selected for
15                 telemetry monitoring
16
17                 All telemetry data received are automatically recorded
18                 in suitable log files. The name of the files includes
19                 the current date and TeleGPS serial and flight
20                 numbers.
21
22                 The radio frequency being monitored by the TeleDongle
23                 device is displayed at the top of the window. You can
24                 configure the frequency by clicking on the frequency
25                 box and selecting the desired frequency. The TeleGPS
26                 application remembers the last frequency selected for
27                 each TeleDongle and selects that automatically the
28                 next time you use that device.
29
30                 Below the TeleDongle frequency selector, the window
31                 contains a few significant pieces of information about
32                 the altimeter providing the telemetry data stream:
33
34                 * The configured call-sign
35
36                 * The device serial number
37
38                 * The flight number. TeleGPS remembers how many times
39                   it has flown.
40
41                 * The Received Signal Strength Indicator value. This
42                   lets you know how strong a signal TeleDongle is
43                   receiving. The radio inside TeleDongle operates down
44                   to about -100dBm; weaker signals may not be
45                   receivable. The packet link uses error detection and
46                   correction techniques which prevent incorrect data
47                   from being reported.
48
49                 * The age of the displayed data, in seconds since the
50                   last successfully received telemetry packet.  In
51                   normal operation this will stay in the low single
52                   digits.  If the number starts counting up, then you
53                   are no longer receiving data over the radio link
54                   from the flight computer.
55
56                 Finally, the largest portion of the window contains a set of
57                 tabs, each of which contain some information about the TeleGPS
58                 board. The final 'table' tab displays many of the raw telemetry
59                 values in one place in a spreadsheet-like format.
60       
61                 ==== Map
62
63                         The Map tab shows the TeleGPS track over time
64                         on top of map data making it easy to locate
65                         the device.
66         
67                         .TeleGPS Map View
68                         image::telegps-map.png[width="5.5in"]
69
70                         The map's default scale is approximately 3m
71                         (10ft) per pixel. The map can be dragged using
72                         the left mouse button. The map will attempt to
73                         keep the rocket roughly centered while data is
74                         being received.
75         
76                         You can adjust the style of map and the zoom
77                         level with buttons on the right side of the
78                         map window. You can draw a line on the map by
79                         moving the mouse over the map with a button
80                         other than the left one pressed, or by
81                         pressing the left button while also holding
82                         down the shift key. The length of the line in
83                         real-world units will be shown at the start of
84                         the line.
85         
86                         Images are fetched automatically via the
87                         Google Maps Static API, and cached on disk for
88                         reuse. If map images cannot be downloaded, the
89                         rocket's path will be traced on a dark gray
90                         background instead.
91         
92                         You can pre-load images for your favorite
93                         launch sites before you leave home; check out
94                         the 'Preload Maps' section below.
95         
96                 ==== Location
97
98                         The Location tab shows the raw GPS data
99                         received from TeleGPS.
100         
101                         .TeleGPS Location View
102                         image::telegps-location.png[width="5.5in"]
103
104                 ==== Status
105
106                         The Status tab shows data relative to the
107                         location of TeleGPS when the application first
108                         received telemetry from it.
109         
110                         .TeleGPS Status View
111                         image::telegps-status.png[width="5.5in"]
112
113                 ==== Table
114
115                         The Table tab shows detailed information about
116                         the GPS receiver
117         
118                         .TeleGPS Information Table
119                         image::telegps-table.png[width="5.5in"]
120
121         === TeleGPS Menus
122
123                 TeleGPS has three or four menus at the top of
124                 the window:
125
126                 File::
127
128                 New Window, Graph Data, Export Data, Load Maps,
129                 Preferences, Close and Exit
130               
131                 Monitor::
132
133                 Connect Device, Disconnect and Scan Channels
134
135                 Device::
136
137                 Download Data, Configure Device and Flash Device
138               
139                 Frequency::
140
141                 This shows the current monitoring frequency with a
142                 drop-down menu listing other configured
143                 frequencies. You can change the set of frequencies
144                 shown here from the Preferences dialog. This menu is
145                 only shown when the TeleGPS application is connected
146                 to a TeleDongle or TeleBT device.
147               
148       
149                 ==== New Window
150
151                         This creates another telemetry monitoring window, in case
152                         you have multiple TeleDongle devices connected to the
153                         computer.
154         
155         === Graph Data
156
157                 The Graph tab shows a plot of the the GPS data
158                 collected. The X axis is time in seconds; there are a
159                 variety of Y axes available for different kinds of
160                 data. This window also allows you to see some
161                 statistics computed from the data, and an overall map
162                 of the entire data record.
163           
164                 ==== Data Graph
165
166                         .TeleGPS Graph
167                         image::telegps-graph-graph.png[width="5.5in"]
168
169                 ==== Graph Configuration
170
171                         .TeleGPS Graph Configuration
172                         image::telegps-graph-configure.png[width="5.5in"]
173
174                         This selects which graph elements to show, and, at the
175                         bottom, lets you switch between metric and imperial
176                         units
177
178                 ==== Statistics
179
180                         .TeleGPS Statistics
181                         image::telegps-graph-stats.png[width="5.5in"]
182
183                         Shows overall data computed from the flight.
184                 
185                 ==== Map
186
187                         .TeleGPS Map
188                         image::telegps-graph-map.png[width="6in"]
189
190                         Shows a map of the area overlaid with the GPS track. As with
191                         the telemetry monitoring window, you can select the style
192                         of map and zoom level using buttons along the side;
193                         you can scroll the map by dragging within the map pressing
194                         the left button and you can draw a line to measure
195                         distances using either the left button with the shift key,
196                         or any other button.
197
198         === Export Data
199
200                 This tool takes the raw data files and makes them
201                 available for external analysis. When you select this
202                 button, you are prompted to select a data file, which
203                 can be either a .eeprom or .telem.  The .eeprom files
204                 contain higher resolution and more continuous data,
205                 while .telem files contain receiver signal strength
206                 information.  Next, a second dialog appears which is
207                 used to select where to write the resulting file. It
208                 has a selector to choose between CSV and KML file
209                 formats.
210         
211                 ==== Comma Separated Value Format
212
213                         This is a text file containing the data in a
214                         form suitable for import into a spreadsheet or
215                         other external data analysis tool. The first
216                         few lines of the file contain the version and
217                         configuration information from TeleGPS, then
218                         there is a single header line which labels all
219                         of the fields. All of these lines start with a
220                         '#' character which many tools can be
221                         configured to skip over.
222
223                         The remaining lines of the file contain the
224                         data, with each field separated by a comma and
225                         at least one space. All of the sensor values
226                         are converted to standard units, with the
227                         barometric data reported in both pressure,
228                         altitude and height above pad units.
229
230                 ==== Keyhole Markup Language (for Google Earth)
231
232                         This is the format used by Google Earth to provide an overlay
233                         within that application. With this, you can use Google Earth to
234                         see the whole path in 3D.
235
236         === Load Maps
237
238                 .Load Maps Window
239                 image::load-maps.png[width="5.2in"]
240
241                 Before using TeleGPS, you can use Load Maps to load
242                 map data in case you don't have access to the internet
243                 while receiving telemetry.
244
245                 There's a drop-down menu of rocket launch sites we
246                 know about; if your favorites aren't there, please let
247                 us know the lat/lon and name of the site. The contents
248                 of this list are actually downloaded from our server
249                 at run-time, so as new sites are sent in, they'll get
250                 automatically added to this list.  If the launch site
251                 isn't in the list, you can manually enter the lat/lon
252                 values
253
254                 There are four different kinds of maps you can view;
255                 you can select which to download by selecting as many
256                 as you like from the available types:
257
258                 Hybrid::
259                 A combination of satellite imagery and road data. This
260                 is the default view.
261
262                 Satellite::
263                 Just the satellite imagery without any annotation.
264
265                 Roadmap::
266                 Roads, political boundaries and a few geographic
267                 features.
268
269                 Terrain::
270                 Contour intervals and shading that show hills and
271                 valleys.
272
273                 You can specify the range of zoom levels to download;
274                 smaller numbers show more area with less
275                 resolution. The default level, 0, shows about
276                 3m/pixel. One zoom level change doubles or halves that
277                 number. Larger zoom levels show more detail, smaller
278                 zoom levels less.
279
280                 The Map Radius value sets how large an area around the
281                 center point to download. Select a value large enough
282                 to cover any plausible flight from that site. Be aware
283                 that loading a large area with a high maximum zoom
284                 level can attempt to download a lot of data. Loading
285                 hybrid maps with a 10km radius at a minimum zoom of -2
286                 and a maximum zoom of 2 consumes about 120MB of
287                 space. Terrain and road maps consume about 1/10 as
288                 much space as satellite or hybrid maps.
289
290                 Clicking the 'Load Map' button will fetch images from
291                 Google Maps; note that Google limits how many images
292                 you can fetch at once, so if you load more than one
293                 launch site, you may get some gray areas in the map
294                 which indicate that Google is tired of sending data to
295                 you. Try again later.
296
297         === Preferences
298
299                 .TeleGPS Preferences Window
300                 image::telegps-preferences.png[width="2.4in"]
301
302                         AltosUI provides voice announcements during
303                         flight so that you can keep your eyes on the
304                         sky and still get information about the
305                         current flight status. However, sometimes you
306                         don't want to hear them.
307
308                         Enable::
309                         Turns all voice announcements on and off
310
311                         Test Voice::
312                         Plays a short message allowing you to verify
313                         that the audio system is working and the volume settings
314                         are reasonable
315
316                 ==== Log Directory
317
318                         AltosUI logs all telemetry data and saves all
319                         TeleMetrum flash data to this directory. This
320                         directory is also used as the staring point
321                         when selecting data files for display or
322                         export.
323
324                         Click on the directory name to bring up a
325                         directory choosing dialog, select a new
326                         directory and click 'Select Directory' to
327                         change where AltosUI reads and writes data
328                         files.
329
330                 ==== Callsign
331
332                         This value is transmitted in each command
333                         packet sent from TeleDongle and received from
334                         an altimeter.  It is not used in telemetry
335                         mode, as the callsign configured in the
336                         altimeter board is included in all telemetry
337                         packets.  Configure this with the AltosUI
338                         operators call sign as needed to comply with
339                         your local radio regulations.
340
341                         Note that to successfully command a flight
342                         computer over the radio (to configure the
343                         altimeter, monitor idle, or fire pyro
344                         charges), the callsign configured here must
345                         exactly match the callsign configured in the
346                         flight computer.  This matching is case
347                         sensitive.
348
349                 ==== Imperial Units
350
351                         This switches between metric units (meters)
352                         and imperial units (feet and miles). This
353                         affects the display of values use during
354                         flight monitoring, configuration, data
355                         graphing and all of the voice
356                         announcements. It does not change the units
357                         used when exporting to CSV files, those are
358                         always produced in metric units.
359
360                 ==== Font Size
361
362                         Selects the set of fonts used in the flight
363                         monitor window. Choose between the small,
364                         medium and large sets.
365
366                 ==== Serial Debug
367
368                         This causes all communication with a connected
369                         device to be dumped to the console from which
370                         AltosUI was started. If you've started it from
371                         an icon or menu entry, the output will simply
372                         be discarded. This mode can be useful to debug
373                         various serial communication issues.
374
375                 ==== Manage Frequencies
376
377                         This brings up a dialog where you can
378                         configure the set of frequencies shown in the
379                         various frequency menus. You can add as many
380                         as you like, or even reconfigure the default
381                         set. Changing this list does not affect the
382                         frequency settings of any devices, it only
383                         changes the set of frequencies shown in the
384                         menus.
385
386         === Close
387
388                 This closes the current window, leaving any other windows
389                 open and the application running.
390         
391         === Exit
392
393                 This closes all TeleGPS windows and terminates the
394                 application.
395         
396         === Connect Device
397
398                 Selecting this item brings up a dialog box listing all
399                 of the connected TeleDongle devices. When you choose
400                 one of these, AltosUI will display telemetry data as
401                 received by the selected TeleDongle device.
402         
403                 .Device Selection Dialog
404                 image::device-selection.png[width="3.1in"]
405
406         === Disconnect
407
408                 Disconnects the currently connected TeleDongle or
409                 TeleBT
410
411         === Scan Channels
412
413                 .Radio Scanning Dialog
414                 image::telegps-scan.png[width="3.1in"]
415
416                 Scans the configured set of frequencies looking for
417                 telemetry signals. A list of all of the discovered
418                 signals is show; selecting one of those and clicking
419                 on 'Monitor' will select that frequency in the
420                 associated TeleGPS application window.
421
422         === Download Data
423
424                 TeleGPS records data to its internal flash memory.
425                 On-board data is recorded at the same rate as
426                 telemetry but is not subject to radio drop-outs. As
427                 such, it generally provides a more complete and
428                 precise record.  The 'Download Data' menu entry allows
429                 you to read the flash memory and write it to disk.
430
431                 Select the 'Download Data' menu entry to bring up a
432                 list of connected TeleGPS devices. After the device
433                 has been selected, a dialog showing the data stored in
434                 the device will be shown allowing you to select which
435                 entries to download and which to delete. You must
436                 erase flights in order for the space they consume to
437                 be reused by another track. This prevents accidentally
438                 losing data if you neglect to download data before
439                 starting TeleGPS again. Note that if there is no more
440                 space available in the device, then no data will be
441                 recorded.
442
443                 The file name for each data log is computed
444                 automatically from the recorded date, altimeter serial
445                 number and flight number information.
446         
447         === Configure Device
448
449                 .TeleGPS Configuration Dialog
450                 image::telegps-configure.png[width="3.6in"]
451
452                 Select this button and then select any connected TeleGPS
453                 device from the list provided.
454
455                 The first few lines of the dialog provide information
456                 about the connected device, including the product
457                 name, software version and hardware serial
458                 number. Below that are the individual configuration
459                 entries.
460
461                 At the bottom of the dialog, there are four buttons:
462         
463                 Save::
464                 This writes any changes to the configuration parameter
465                 block in flash memory. If you don't press this button,
466                 any changes you make will be lost.
467
468                 Reset::
469                 This resets the dialog to the most recently saved
470                 values, erasing any changes you have made.
471
472                 Reboot::
473
474                 This reboots the device. Use this to switch from idle
475                 to pad mode by rebooting once the rocket is oriented
476                 for flight, or to confirm changes you think you saved
477                 are really saved.
478
479                 Close::
480
481                 This closes the dialog. Any unsaved changes will be
482                 lost.
483
484                 The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
485
486           The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
487         
488                 ==== Frequency
489
490                         This configures which of the frequencies to use for
491                         both telemetry and packet command mode. Note that if
492                         you set this value via packet command mode, the
493                         TeleDongle frequency will also be automatically
494                         reconfigured to match so that communication will
495                         continue afterwards.
496
497                 ==== RF Calibration
498
499                         The radios in every Altus Metrum device are calibrated
500                         at the factory to ensure that they transmit and
501                         receive on the specified frequency.  If you need to
502                         you can adjust the calibration by changing this value.
503                         Do not do this without understanding what the value
504                         means, read the appendix on calibration and/or the
505                         source code for more information.  To change a
506                         TeleDongle's calibration, you must reprogram the unit
507                         completely.
508
509                 ==== Telemetry/RDF/APRS Enable
510
511                         Enables the radio for transmission during
512                         flight. When disabled, the radio will not
513                         transmit anything during flight at all.
514
515                 ==== Telemetry baud rate
516
517                         This sets the modulation bit rate for data
518                         transmission for both telemetry and packet
519                         link mode. Lower bit rates will increase range
520                         while reducing the amount of data that can be
521                         sent and increasing battery consumption. All
522                         telemetry is done using a rate 1/2 constraint
523                         4 convolution code, so the actual data
524                         transmission rate is 1/2 of the modulation bit
525                         rate specified here.
526
527                 ==== APRS Interval
528
529                         How often to transmit GPS information via APRS
530                         (in seconds). When set to zero, APRS
531                         transmission is disabled. This option is
532                         available on TeleMetrum v2 and TeleMega
533                         boards. TeleMetrum v1 boards cannot transmit
534                         APRS packets. Note that a single APRS packet
535                         takes nearly a full second to transmit, so
536                         enabling this option will prevent sending any
537                         other telemetry during that time.
538
539                 ==== APRS SSID
540
541                         Which SSID to report in APRS packets. By
542                         default, this is set to the last digit of the
543                         serial number, but can be configured to any
544                         value from 0 to 9.
545
546                 ==== Callsign
547
548                         This sets the call sign included in each
549                         telemetry packet. Set this as needed to
550                         conform to your local radio regulations.
551
552                 ==== Logging Trigger Motion
553
554                         If TeleGPS moves less than this distance over
555                         a long period of time, it will not log that
556                         location, saving storage space.
557
558                 ==== Position Reporting Interval
559
560                         This sets how often TeleGPS reports position
561                         information via telemetry and to the on-board
562                         log. Reducing this value will save power and
563                         logging memory consumption.
564
565         === Flash Device
566
567                 This reprograms TeleGPS devices with new
568                 firmware. Please read the directions for flashing
569                 devices in the Updating Device Firmware chapter below.