doc: actually add the telelaunch files
authorBdale Garbee <bdale@gag.com>
Fri, 22 Feb 2019 04:57:08 +0000 (21:57 -0700)
committerBdale Garbee <bdale@gag.com>
Fri, 22 Feb 2019 04:57:08 +0000 (21:57 -0700)
doc/telelaunch-acknowledgements.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-cables.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-configuration.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-intro.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-operation.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-specs.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-troubleshooting.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch-updating-firmware.inc [new file with mode: 0644]
doc/telelaunch.txt [new file with mode: 0644]

diff --git a/doc/telelaunch-acknowledgements.inc b/doc/telelaunch-acknowledgements.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3296624
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,26 @@
+[dedication]
+== Acknowledgments
+
+       Our profound thanks to Terry Lee for major contributions to making 
+       the TeleLaunch system something we could actually package and sell!
+
+       Tripoli Colorado, Oregon Rocketry, New River Valley Rocketry, and 
+       the National Association of Rocketry helped instigate this work, 
+       and/or were early adopters of TeleLaunch.  We learned a lot working
+       with each organization.  Thank you!
+
+       Thanks also to our friends in the Kloudbusters, both for helping 
+       us understand what it takes to run truly great large-scale launches, 
+       and for providing some completely deserved, scathing feedback on 
+       an early prototype of TeleLCO.
+
+       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
+       out on a rocket flight line somewhere.
+
+       [verse]
+       Bdale Garbee, KB0G
+       NAR #87103, TRA #12201
+
+       [verse]
+       Keith Packard, KD7SQG
+       NAR #88757, TRA #12200
diff --git a/doc/telelaunch-cables.inc b/doc/telelaunch-cables.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6c6cc40
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,5 @@
+[appendix]
+== Making Pad Cables
+
+       Pad cables can be made from standard AC extension cords and alligator
+       clips...
diff --git a/doc/telelaunch-configuration.inc b/doc/telelaunch-configuration.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0e55340
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,133 @@
+== Configuration
+
+       There are 3 things you need to configure identically in each unit
+       that is part of a TeleLaunch system for wireless communications to
+       succeed.  Those are the operating frequency, the callsign, and a key
+       for the AES encryption algorithm.  Additionally, each TeleFire unit
+       also needs to be configured with a unique bank number.
+
+       Please note that these values must match exactly, or the system will
+       not operate as expected.  That means the callsign needs to have the
+       same choices of upper or lower case, no trailing spaces, etc.  And
+       the operating frequency and AES key must match.
+
+       === Connecting to a Unit
+
+               Configuring each unit of a TeleLaunch system requires use of 
+               a micro USB cable, and a computer with a suitable terminal
+               emulation program.  Connect a suitable cable, open your
+               favoriate terminal emulation program, and power up the unit.
+               By pressing <enter> you should see a command prompt.
+
+               === TeleLCO
+
+                       The USB connector on TeleLCO is accessible without
+                       opening the lid of the Pelican box.  Look for the
+                       blue dust cap over the connector under the handle.
+
+               === TeleFireEight
+
+                       The USB connector on TeleFireEight is located on the
+                       circuit board.  To access it, open the box and flip
+                       the lid up.  you should be able to spot a vertical
+                       micro USB connector on the board near the DIP switch.
+
+                       [WARNING]
+                       Please take care when closing the TeleFireEight lid
+                       not to pinch any wires.
+
+       === Operating Frequency
+
+               The TeleLaunch system supports operation over much of the 
+               "70cm" Amateur Radio band, with the filters optimized for a
+               center frequency of 435 MHz.  For each system, a single
+               operating frequency should be selected and programmed into
+               each unit.
+
+               The default frequency for units leaving the factory is 
+               435.750 MHz.  Since Altus Metrum flight computers operate
+               by default on 10 100khz channels from 434.550 to 435.450 MHz,
+               we chose this frequency to be far enough away from flight
+               computers to avoid any interference, but still close enough
+               to the radio subsystem design center frequency for great
+               performance.
+
+               To configure the frequency, use your terminal emulator to
+               issue two commands.  First, use 'c F xxxxxx' where the xxxxxx
+               is replaced with the desired operating frequency in kHz.  Then
+               use the 'c w' command to save this value into non-volatile
+               memory.  For example, the default 435.750 MHz would be 
+               configured using
+
+                       c f 435750 +
+                       c w
+
+
+       === Callsign
+
+               In the US, you need an
+               link:http://www.altusmetrum.org/Radio/[amateur radio license]
+               or other authorization to legally operate the radio
+               transmitters that are part of TeleLaunch.
+
+               The default callsign shipped from the factory is "N0CALL",
+               which is not a valid callsign and meant to humorously point
+               out that the callsign hasn't been configured yet.
+
+               Individual owners of a TeleLaunch system should use their
+               own callsign.  
+
+               Club owners of a TeleLaunch system should pick the callsign
+               of one club member who is willing to be designated as the 
+               control operator of the system.  Under FCC Part 97 rules,
+               being the control operator does not mean you have to be LCO
+               all the time, it just means taking responsibility for ensuring
+               the system is being operated in compliance with the rules.
+
+               To configure the callsign, use your terminal emulator to 
+               issue two commands.  First, use 'c c callsign' to set the
+               callsign, then use 'c w' to write to non-volatile memory.
+               For example, to set the default N0CALL, the commands would
+               be
+
+                       c c N0CALL +
+                       c w
+
+       === AES Key
+
+               For safety, TeleLaunch uses cryptographic checksums to help 
+               prevent interference, intentional or un-intentional.  This
+               means each system must have a shared AES encryption key
+               identically configured into each unit.
+
+               The key size required is 128 bits, which must be expressed
+               as a 32-digit hexadecimal number.
+
+               To configure the AES key, use 'c a key' followed by 'c w'
+               to write the key to non-volatile memory.  For example, to
+               configure your system with a key that is the answer to life,
+               the universe, and everything, the commands would be
+
+                       c a 00000000000000000000000000000042 +
+                       c w
+
+       === Bank Number
+
+               Each TeleFire unit needs to be configured with a bank number,
+               and bank numbers should be unique within a given system.  For
+               most systems with 8 or less banks, just use the DIP switch
+               on the circuit board inside the TeleFire unit to select the
+               desired bank.  Only one switch should be turned on.  Switch
+               one means bank one, etc.
+
+               To allow systems to have more than 8 banks, if all the DIP
+               switches are "off", the unit will use the bank configured in 
+               non-volatile memory.
+
+               To configure the bank number, use 'c B bank' followed by
+               'c w' to write to non-volatile memory.  For example, to
+               set the bank to 42, the commands would be:
+
+                       c B 42 +
+                       c w
+
diff --git a/doc/telelaunch-intro.inc b/doc/telelaunch-intro.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bfd67a4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,27 @@
+== Introduction and Overview
+
+Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
+our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
+capabilities and performance will delight you in every way, but by
+releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
+we also hope to empower you to take as active a role in our collective
+future as you wish!
+
+Thank you for your interest in TeleLaunch, a wireless control system for
+launching hobby rockets.  Each TeleLaunch system contains at least two units,
+a launch control box (TeleLCO) and one or more launch initiation boxes 
+(TeleFire).  In this manual, we hope to provide all the information required
+to configure and successfully operate a TeleLaunch system.
+
+Unlike other Altus Metrum products, that are usually provided as circuit
+boards that the user must arrange to mount and wire up, all products in the
+TeleLaunch system are sold as fully packaged, almost-ready-to-use units.  This
+means that with only minimal one-time configuration of each unit, a TeleLaunch
+system can be made ready for use very quickly.
+
+Because documentation is just as prone as software to contain "bugs", and
+can always be improved...  If you have questions that aren't answered in this 
+manual, or just need a little help figuring things out, we strongly suggest 
+joining the Altus Metrum user email list, which you can do by visiting 
+https://lists.gag.com/mailman/listinfo/altusmetrum.
+
diff --git a/doc/telelaunch-operation.inc b/doc/telelaunch-operation.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4ad5034
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,161 @@
+== Operation
+
+       Operating a TeleLaunch system is pretty easy, and we hope fairly
+       intuitive for anyone who has ever launched rockets before.  Basic 
+       instructions are printed on a decal inside the lid of each TeleLCO
+       unit, which early customers (before this manual was even written)
+       reported were sufficient to successfully use the system.
+
+       The remainder of this section assumes the system has already been
+       properly configured with callsign, AES key, and bank numbers for each
+       TeleFire box.
+
+       === Charging Batteries
+
+               TeleLCO has an internal Lithium Polymer battery that is 
+               charged over USB.  A weather-tight micro USB connector is
+               installed with a blue cap under the handle.  This position
+               was chosen so that TeleLCO can be charged while the lid is
+               closed and standing handle-up.  Attach a micro USB cable
+               to a computer or other source of USB power.  There are two
+               charge indicators on the panel that will illuminate during
+               charging, red for charge in progress and green for charge
+               complete.
+       
+               TeleFire has an internal sealed lead acid 12V battery, and
+               is provided with an external AC charger.  Connect this charger
+               to the PowerPole connector on the back face of the box to
+               charge the battery.  Other sources of charging current for
+               a nominal 12V sealed battery may be used.  The charge 
+               connector can also be used to attach an external battery if
+               needed.
+       
+       === Setting Up
+
+               Each unit in the TeleLaunch system needs a suitable antenna
+               attached.  A typical configuration would involve the provided
+               omni-directional antenna or optional directional antenna aimed 
+               at the field mounted on a pole attached to TeleLCO at the 
+               launch control station, and the provided rubber whip antennas
+               on each TeleFire box.  
+
+               If deploying the system in rough terrain, on a field with 
+               dense vegetation, or at great distances (some away cells), you
+               may need a better antenna or at least to mount the antenna 
+               higher off the ground.  All units in the TeleLaunch system
+               have tri-color RF signal strength indicators.  A system should
+               show green on all units during normal operation.  An occasional
+               dip to amber is ok, but frequent amber or any red indicates a
+               need to improve the antenna situation.
+
+               Antenna made for use near 435 Mhz in the ham radio "70cm band" 
+               should work, and there are many online sources of information
+               on making inexpensive, highly effective antennas at home.
+
+               The TeleLCO unit should be placed on a table at the Launch
+               Control position.  It can be helpful for the LCO (the human(s)
+               too, not just the electronics!) to be provided with some 
+               shade, but the use of transreflexive LCDs for the digit 
+               displays and ultri-bright LEDs make TeleLCO operation 
+               reasonable even in direct sunlight.
+
+               Each TeleFire box should be placed in proximity to the launch
+               rails it will service.  Whip clips made from AC power cords
+               (not provided) should be attached to TeleFire and routed to
+               each launch rail.  The pyro output on each channel is 
+               connected to the "line" and "neutral" pins on the outlet,
+               while the ground pin is attached to chassis ground.
+
+       === Turning System On
+
+               Turn on all TeleFire pad boxes in the system.  At power-on,
+               all LEDs will turn on briefly so you can verify they're all 
+               working.  The radio signal strength indicators will show red
+               until TeleLCO is turned on.
+
+               Turn on TeleLCO.  All LCD segments and LEDs will turn on
+               briefly so you can verify they're all working.  An exception
+               are the two battery charger LEDs, which only illuminate when
+               the battery is charging.  The LCD displays will then briefly
+               display the internal battery voltage, which should be at least
+               3.9V for normal operation.  TeleLCO then scans to locate all 
+               TeleFire boxes that are in range and configured for the same 
+               frequency, callsign, and AES key.  During this process, the 
+               Bank LCD diplays will appear to be counting up from 1 to 99.
+               When the search is complete, the Pad display will show the
+               number of TeleFire devices found.  TeleLCO beeps when ready.
+
+       === Launch One Rocket
+
+               Switch the TeleFire to 'Safe' and confirm it is silent.
+
+               Put a rocket on a launch rail / rod, and connect whip clips
+               from a pad output on a TeleFire unit to the motor igniter.
+               Verify igniter continuity using the LED associated with that
+               output.  Green is good, red is bad.
+
+               Switch the TeleFire unit from 'Safe' to 'Arm', at which point
+               it will start "chirping" to indicate that it is "armed and 
+               dangerous".  Move to the TeleLCO at a safe distance away.
+
+               Ensure the TeleLCO blue Drag Race switch is on Normal and 
+               the blue Drag Race LED is extinguished.
+
+               Select the desired TeleFire unit by pushing the TeleLCO 
+               selector knob until the "Bank" LED is lit, then rotating the 
+               knob until the 
+               desired box is selected.  Then push the knob until the Pad 
+               LED is lit and rotate the knob until the desired pad is 
+               selected.  Verify the Remote Armed LED is lit, and that the
+               selected pad's Igniter Continuity LED is lit.
+
+               Perform range safety checks.
+
+               Move the TeleLCO SAFE/ARM switch to ARM.  This will cause
+               the selected TeleFire unit's strobe to start flashing and
+               siren to become more insistent. 
+
+               Perform count-down.
+
+               Depress the LAUNCH button and hold until the rocket launches.
+
+               Move the TeleLCO SAFE/ARM switch back to SAFE.
+
+       === Launch A Multi-Rocket "Drag Race"
+
+               To enable drag race mode, move the TeleLCO blue switch to
+               Drag Race.  The blue Drag Race LED should illuminate.
+
+               Select pads to include in the drag race by using the same
+               process as for a single rocket to select each Bank and Pad,
+               then press Add/Remove to toggle the currently selected pad
+               in the race.  The continuity LEDs blink ON/off for selected,
+               and on/OFF for deselected (long ON means in the race).
+
+               A drag race can be configured to include pads on multiple
+               TeleFire boxes, but the blinking continuity indicators to
+               show which pads are included can only indicate the currently
+               selected bank.
+
+               Verify remotes are ready and armed by using the Remote Armed
+               and Igniter Continuity LEDs.
+
+               Perform range safety checks.
+
+               Move the TeleLCO SAFE/ARM switch to ARM.  This will cause
+               the selected TeleFire units strobes to start flashing and
+               sirens to become more insistent. 
+
+               Perform count-down.
+
+               Depress the LAUNCH button and hold until rockets launch.
+
+               Move the TeleLCO SAFE/ARM switch back to SAFE.
+
+               Move Drag Race switch back to Normal.
+
+               Note that if there is a mis-fire in a drag race and you want
+               to fix igniters and try again, the current drag configuration
+               is preserved as long as you stay in Drag Race mode.  So you
+               can SAFE the system, fix igniters, and try again before leaving
+               Drag Race mode if desired.
diff --git a/doc/telelaunch-specs.inc b/doc/telelaunch-specs.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7d48014
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,36 @@
+== Specifications
+
+       The TeleLaunch system can handle up to 99 banks with each bank
+       having up to 8 pads, for a total of 792 pads.
+
+       Each unit in the TeleLaunch system is water-resistant, but is not
+       intended to be directly immersed in water.  Brief rain showers during
+       a launch should pose no problem, but it's recommended to cover units
+       or bring them inside when not in use or during extended periods of 
+       bad weather.
+
+       TeleLCO uses an internal single-cell 2Ah Lithium Polymer battery,
+       which is sufficient for multiple days of typical operation.  This
+       battery is charged over USB.
+
+       TeleFire uses an internal sealed lead-acid 12V battery, which is
+       charged by an external charger attached through the PowerPole
+       connector on the rear panel.
+
+       Pyro initiation uses the 12V sealed lead-acid battery.  Current
+       to any pad can exceed 30A, and with typical igniters every pad on
+       a TeleFire can be successfully included in a drag race.  The system
+       controls current flow to prevent damage, and has a self-resetting 
+       circuit breaker for ultimate protection should something go badly 
+       wrong.
+
+       TeleLaunch uses AES encryption with a shared key between each unit
+       in the system to ensure the integrity of safe launch operations.
+
+       The TeleLaunch system uses radio frequency communications in the
+       vicinity of 435 Mhz.  A US amateur radio license or equivalent
+       authorization is required to legally use the system.  The operating
+       frequency should be chosen to avoid conflict with other devices, or
+       put differently, nothing else should be operating on the same 
+       frequency while TeleLaunch is in use.
+
diff --git a/doc/telelaunch-troubleshooting.inc b/doc/telelaunch-troubleshooting.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..57ef2d4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,28 @@
+[appendix]
+== Troubleshooting
+
+       === Radio Signal Strength
+
+               Each unit in the TeleLaunch system has a debugging feature
+               that can be used to view the actual received radio signal 
+               strength of each packet.  To use this feature, connect to the
+               desired unit (TeleLCO is probably the most useful place to
+               start) with a laptop and terminal program as explained in the
+               configuration section of the manual.  Then, you can enable
+               debug tracing using 'D 1' command.
+
+               Debug mode is fairly chatty, but each time the TeleLCO unit
+               queries the currently selected TeleFire unit for igniter
+               status, the return packet will print out the RSSI value.
+               RSSI is "received signal strength indicated" and is expressed
+               in decibel units relative to a milliwatt, or "dBm".  
+
+               Observing the RSSI is a great way to compare antennas, antenna
+               mounting arrangements, and so forth with more granularity than
+               provided by the red/amber/green operational LED indicators.
+
+               The system is good down to about -100dBm, and it takes about 
+               6dB to double the range.  So a reading of -84dBm means that you
+               could extend the distance between the units by a factor of
+               10 before losing the link.  Note, however, that real world
+               range is affected by terrain, vegetation, etc.
diff --git a/doc/telelaunch-updating-firmware.inc b/doc/telelaunch-updating-firmware.inc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a785abd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+== Updating Firmware
+
+       The firmware for each unit can be updated over USB.  More details
+       will be forthcoming if/when a firmware update is required.
diff --git a/doc/telelaunch.txt b/doc/telelaunch.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bca8cb6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,38 @@
+= TeleLaunch: The Altus Metrum Wireless Launch Control System
+Bdale Garbee <bdale@gag.com>
+:title-logo-image: image:../themes/background.png[]
+:revnumber: v0.1
+:revdate: 16 Feb 2019
+:icons:
+:icontype: svg
+:revremark: initial draft
+:copyright: Bdale Garbee 2019
+:doctype: book
+:numbered:
+:stylesheet: am.css
+:linkcss:
+:toc:
+:telelaunch: 1
+:application: TeleLaunch
+:pdf-stylesdir: .
+:pdf-style: altusmetrum
+:pdf-fontsdir: fonts
+
+       include::header.adoc[]
+
+       include::telelaunch-acknowledgements.adoc[]
+
+       include::telelaunch-intro.adoc[]
+
+       include::telelaunch-configuration.adoc[]
+
+       include::telelaunch-operation.adoc[]
+
+       include::telelaunch-specs.adoc[]
+
+       include::telelaunch-updating-firmware.adoc[]
+
+       include::telelaunch-cables.adoc[]
+
+       include::telelaunch-troubleshooting.adoc[]
+