update docs
[web/altusmetrum] / AltOS / doc / altusmetrum.html
1 <html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO-8859-1"><title>The Altus Metrum System</title><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets V1.75.2"></head><body bgcolor="white" text="black" link="#0000FF" vlink="#840084" alink="#0000FF"><div class="book" title="The Altus Metrum System"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="idm14575968"></a>The Altus Metrum System</h1></div><div><h2 class="subtitle">An Owner's Manual for TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle Devices</h2></div><div><div class="author"><h3 class="author"><span class="firstname">Bdale</span> <span class="surname">Garbee</span></h3></div></div><div><div class="author"><h3 class="author"><span class="firstname">Keith</span> <span class="surname">Packard</span></h3></div></div><div><div class="author"><h3 class="author"><span class="firstname">Bob</span> <span class="surname">Finch</span></h3></div></div><div><div class="author"><h3 class="author"><span class="firstname">Anthony</span> <span class="surname">Towns</span></h3></div></div><div><p class="copyright">Copyright © 2011 Bdale Garbee and Keith Packard</p></div><div><div class="legalnotice" title="Legal Notice"><a name="idp1689800"></a><p>
2         This document is released under the terms of the
3         <a class="ulink" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/" target="_top">
4           Creative Commons ShareAlike 3.0
5         </a>
6         license.
7       </p></div></div><div><div class="revhistory"><table border="1" width="100%" summary="Revision history"><tr><th align="left" valign="top" colspan="2"><b>Revision History</b></th></tr><tr><td align="left">Revision 1.0</td><td align="left">24 August 2011</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
8           Updated for software version 1.0.  Note that 1.0 represents a
9           telemetry format change, meaning both ends of a link 
10           (TeleMetrum/TeleMini and TeleDongle) must be updated or 
11           communications will fail.
12         </td></tr><tr><td align="left">Revision 0.9</td><td align="left">18 January 2011</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">
13           Updated for software version 0.9.  Note that 0.9 represents a
14           telemetry format change, meaning both ends of a link (TeleMetrum and
15           TeleDongle) must be updated or communications will fail.
16         </td></tr><tr><td align="left">Revision 0.8</td><td align="left">24 November 2010</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">Updated for software version 0.8 </td></tr></table></div></div></div><hr></div><div class="acknowledgements" title="Acknowledgements"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp1374520"></a>Acknowledgements</h2></div></div></div>
17     <p>
18       Thanks to Bob Finch, W9YA, NAR 12965, TRA 12350 for writing "The
19       Mere-Mortals Quick Start/Usage Guide to the Altus Metrum Starter
20       Kit" which formed the basis of the original Getting Started chapter 
21       in this manual.  Bob was one of our first customers for a production
22       TeleMetrum, and his continued enthusiasm and contributions
23       are immensely gratifying and highly appreciated!
24     </p>
25     <p>
26       And thanks to Anthony (AJ) Towns for major contributions including
27       the AltosUI graphing and site map code and associated documentation. 
28       Free software means that our customers and friends can become our
29       collaborators, and we certainly appreciate this level of
30       contribution!
31     </p>
32     <p>
33       Have fun using these products, and we hope to meet all of you
34       out on the rocket flight line somewhere.
35       </p><div class="literallayout"><p><br>
36 Bdale Garbee, KB0G<br>
37 NAR #87103, TRA #12201<br>
38 <br>
39 Keith Packard, KD7SQG<br>
40 NAR #88757, TRA #12200<br>
41       </p></div><p>
42     </p>
43   </div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="chapter"><a href="#idp109544">1. Introduction and Overview</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#idp112592">2. Getting Started</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#idp3558448">3. Handling Precautions</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#idp2546632">4. Hardware Overview</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#idp1232328">5. System Operation</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp2438160">1. Firmware Modes </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3536616">2. GPS </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2995920">3. Controlling An Altimeter Over The Radio Link</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2636120">4. Ground Testing </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2215712">5. Radio Link </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2588328">6. Configurable Parameters</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3166536">6.1. Radio Frequency</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1269376">6.2. Apogee Delay</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1443480">6.3. Main Deployment Altitude</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3505904">6.4. Maximum Flight Log</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3167664">6.5. Ignite Mode</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1494808">6.6. Pad Orientation</a></span></dt></dl></dd></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp2062320">6. AltosUI</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp2011040">1. Monitor Flight</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp1611184">1.1. Launch Pad</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2194832">1.2. Ascent</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3351928">1.3. Descent</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1234032">1.4. Landed</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3388472">1.5. Site Map</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp1930856">2. Save Flight Data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3546840">3. Replay Flight</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3331568">4. Graph Data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1385704">5. Export Data</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3437744">5.1. Comma Separated Value Format</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2912584">5.2. Keyhole Markup Language (for Google Earth)</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp2438432">6. Configure Altimeter</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3551544">6.1. Main Deploy Altitude</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2848008">6.2. Apogee Delay</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3459616">6.3. Radio Frequency</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2329488">6.4. Radio Calibration</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3507216">6.5. Callsign</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1223488">6.6. Maximum Flight Log Size</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3489504">6.7. Ignite Mode</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1526824">6.8. Pad Orientation</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp2433504">7. Configure AltosUI</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3510984">7.1. Voice Settings</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2029264">7.2. Log Directory</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2350072">7.3. Callsign</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2694528">7.4. Font Size</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1856992">7.5. Serial Debug</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1891664">7.6. Manage Frequencies</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp3058032">8. Flash Image</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3184648">9. Fire Igniter</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1519784">10. Scan Channels</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2057448">11. Load Maps</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1472424">12. Monitor Idle</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp3231728">7. Using Altus Metrum Products</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp2024456">1. Being Legal</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2425408">2. In the Rocket</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2236704">3. On the Ground</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2243664">4. Data Analysis</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2104880">5. Future Plans</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp3340600">8. Altimeter Installation Recommendations</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3522016">1. Mounting the Altimeter</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2062944">2. Dealing with the Antenna</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2075472">3. Preserving GPS Reception</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1887864">4. Radio Frequency Interference</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2902592">5. The Barometric Sensor</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2991488">6. Ground Testing</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp2336184">9. Updating Device Firmware</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3061016">1. Updating TeleMetrum Firmware</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1980776">2. Updating TeleMini Firmware</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2731488">3. Updating TeleDongle Firmware</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp2742616">10. Hardware Specifications</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3450088">1. TeleMetrum Specifications</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2397848">2. TeleMini Specifications</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#idp3517088">11. FAQ</a></span></dt><dt><span class="appendix"><a href="#idp2358816">A. Notes for Older Software</a></span></dt><dt><span class="appendix"><a href="#idp2555760">B. Calibration</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp1119368">1. Radio Frequency</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3257080">2. TeleMetrum Accelerometer</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="appendix"><a href="#idp2653672">C. Release Notes</a></span></dt></dl></div><div class="chapter" title="Chapter 1. Introduction and Overview"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp109544"></a>Chapter 1. Introduction and Overview</h2></div></div></div><p>
44       Welcome to the Altus Metrum community!  Our circuits and software reflect
45       our passion for both hobby rocketry and Free Software.  We hope their
46       capabilities and performance will delight you in every way, but by
47       releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
48       we also hope to empower you to take as active a role in our collective
49       future as you wish!
50     </p><p>
51       The first device created for our community was TeleMetrum, a dual
52       deploy altimeter with fully integrated GPS and radio telemetry
53       as standard features, and a "companion interface" that will
54       support optional capabilities in the future.
55     </p><p>
56       The newest device is TeleMini, a dual deploy altimeter with
57       radio telemetry and radio direction finding. This device is only
58       13mm by 38mm (½ inch by 1½ inches) and can fit easily in an 18mm 
59       air-frame.
60     </p><p>
61       Complementing TeleMetrum and TeleMini is TeleDongle, a USB to RF 
62       interface for communicating with the altimeters.  Combined with your 
63       choice of antenna and
64       notebook computer, TeleDongle and our associated user interface software
65       form a complete ground station capable of logging and displaying in-flight
66       telemetry, aiding rocket recovery, then processing and archiving flight
67       data for analysis and review.
68     </p><p>
69       More products will be added to the Altus Metrum family over time, and
70       we currently envision that this will be a single, comprehensive manual
71       for the entire product family.
72     </p></div><div class="chapter" title="Chapter 2. Getting Started"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp112592"></a>Chapter 2. Getting Started</h2></div></div></div><p>
73       The first thing to do after you check the inventory of parts in your
74       "starter kit" is to charge the battery.
75     </p><p>
76       The TeleMetrum battery can be charged by plugging it into the
77       corresponding socket of the TeleMetrum and then using the USB A to
78       mini B
79       cable to plug the TeleMetrum into your computer's USB socket. The
80       TeleMetrum circuitry will charge the battery whenever it is plugged
81       in, because the TeleMetrum's on-off switch does NOT control the
82       charging circuitry.
83     </p><p>
84       When the GPS chip is initially searching for
85       satellites, TeleMetrum will consume more current than it can pull
86       from the USB port, so the battery must be attached in order to get
87       satellite lock.  Once GPS is locked, the current consumption goes back
88       down enough to enable charging while
89       running. So it's a good idea to fully charge the battery as your
90       first item of business so there is no issue getting and maintaining
91       satellite lock.  The yellow charge indicator led will go out when the
92       battery is nearly full and the charger goes to trickle charge. It
93       can take several hours to fully recharge a deeply discharged battery.
94     </p><p>
95       The TeleMini battery can be charged by disconnecting it from the
96       TeleMini board and plugging it into a standalone battery charger 
97       board, and connecting that via a USB cable to a laptop or other USB
98       power source
99     </p><p>
100       The other active device in the starter kit is the TeleDongle USB to
101       RF interface.  If you plug it in to your Mac or Linux computer it should
102       "just work", showing up as a serial port device.  Windows systems need
103       driver information that is part of the AltOS download to know that the
104       existing USB modem driver will work.  We therefore recommend installing
105       our software before plugging in TeleDongle if you are using a Windows
106       computer.  If you are using Linux and are having problems, try moving 
107       to a fresher kernel (2.6.33 or newer), as the USB serial driver had 
108       ugly bugs in some earlier versions.
109     </p><p>
110       Next you should obtain and install the AltOS software.  These include
111       the AltosUI ground station program, current firmware images for
112       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle, and a number of standalone 
113       utilities that are rarely needed.  Pre-built binary packages are 
114       available for Linux, Microsoft Windows, and recent MacOSX versions.  
115       Full source code and build instructions are also available.
116       The latest version may always be downloaded from
117       <a class="ulink" href="http://altusmetrum.org/AltOS" target="_top">http://altusmetrum.org/AltOS</a>.
118     </p></div><div class="chapter" title="Chapter 3. Handling Precautions"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp3558448"></a>Chapter 3. Handling Precautions</h2></div></div></div><p>
119       All Altus Metrum products are sophisticated electronic devices.  
120       When handled gently and properly installed in an air-frame, they
121       will deliver impressive results.  However, as with all electronic 
122       devices, there are some precautions you must take.
123     </p><p>
124       The Lithium Polymer rechargeable batteries have an
125       extraordinary power density.  This is great because we can fly with
126       much less battery mass than if we used alkaline batteries or previous
127       generation rechargeable batteries... but if they are punctured
128       or their leads are allowed to short, they can and will release their
129       energy very rapidly!
130       Thus we recommend that you take some care when handling our batteries
131       and consider giving them some extra protection in your air-frame.  We
132       often wrap them in suitable scraps of closed-cell packing foam before
133       strapping them down, for example.
134     </p><p>
135       The barometric sensors used on both TeleMetrum and TeleMini are 
136       sensitive to sunlight.  In normal TeleMetrum mounting situations, it 
137       and all of the other surface mount components
138       are "down" towards whatever the underlying mounting surface is, so
139       this is not normally a problem.  Please consider this, though, when
140       designing an installation, for example, in an air-frame with a
141       see-through plastic payload bay.  It is particularly important to
142       consider this with TeleMini, both because the baro sensor is on the
143       "top" of the board, and because many model rockets with payload bays
144       use clear plastic for the payload bay!  Replacing these with an opaque
145       cardboard tube, painting them, or wrapping them with a layer of masking
146       tape are all reasonable approaches to keep the sensor out of direct
147       sunlight.
148     </p><p>
149       The barometric sensor sampling port must be able to "breathe",
150       both by not being covered by foam or tape or other materials that might
151       directly block the hole on the top of the sensor, and also by having a
152       suitable static vent to outside air.
153     </p><p>
154       As with all other rocketry electronics, Altus Metrum altimeters must 
155       be protected from exposure to corrosive motor exhaust and ejection 
156       charge gasses.
157     </p></div><div class="chapter" title="Chapter 4. Hardware Overview"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2546632"></a>Chapter 4. Hardware Overview</h2></div></div></div><p>
158       TeleMetrum is a 1 inch by 2.75 inch circuit board.  It was designed to
159       fit inside coupler for 29mm air-frame tubing, but using it in a tube that
160       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
161       to succeed!  The presence of an accelerometer means TeleMetrum should
162       be aligned along the flight axis of the airframe, and by default the 1/4
163       wave UHF wire antenna should be on the nose-cone end of the board.  The
164       antenna wire is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
165       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
166       fin can end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
167       bay for TeleMetrum should have at least 10 inches of interior length.
168     </p><p>
169       TeleMini is a 0.5 inch by 1.5 inch circuit board.   It was designed to
170       fit inside an 18mm air-frame tube, but using it in a tube that
171       small in diameter may require some creativity in mounting and wiring
172       to succeed!  Since there is no accelerometer, TeleMini can be mounted
173       in any convenient orientation.  The default 1/4
174       wave UHF wire antenna attached to the center of one end of
175       the board is about 7 inches long, and wiring for a power switch and
176       the e-matches for apogee and main ejection charges depart from the
177       other end of the board, meaning an ideal "simple" avionics
178       bay for TeleMini should have at least 9 inches of interior length.
179     </p><p>
180       A typical TeleMetrum or TeleMini installation involves attaching 
181       only a suitable Lithium Polymer battery, a single pole switch for 
182       power on/off, and two pairs of wires connecting e-matches for the 
183       apogee and main ejection charges.
184     </p><p>
185       By default, we use the unregulated output of the Li-Po battery directly
186       to fire ejection charges.  This works marvelously with standard
187       low-current e-matches like the J-Tek from MJG Technologies, and with
188       Quest Q2G2 igniters.  However, if you want or need to use a separate 
189       pyro battery, check out the "External Pyro Battery" section in this 
190       manual for instructions on how to wire that up. The altimeters are 
191       designed to work with an external pyro battery of no more than 15 volts.
192     </p><p>
193       Ejection charges are wired directly to the screw terminal block
194       at the aft end of the altimeter.  You'll need a very small straight 
195       blade screwdriver for these screws, such as you might find in a 
196       jeweler's screwdriver set.
197     </p><p>
198       TeleMetrum also uses the screw terminal block for the power
199       switch leads. On TeleMini, the power switch leads are soldered
200       directly to the board and can be connected directly to a switch.
201     </p><p>
202       For most air-frames, the integrated antennas are more than
203       adequate.   However, if you are installing in a carbon-fiber or
204       metal electronics bay which is opaque to RF signals, you may need to
205       use off-board external antennas instead.  In this case, you can
206       order an altimeter with an SMA connector for the UHF antenna
207       connection, and, on TeleMetrum, you can unplug the integrated GPS
208       antenna and select an appropriate off-board GPS antenna with
209       cable terminating in a U.FL connector.
210     </p></div><div class="chapter" title="Chapter 5. System Operation"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp1232328"></a>Chapter 5. System Operation</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp2438160">1. Firmware Modes </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3536616">2. GPS </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2995920">3. Controlling An Altimeter Over The Radio Link</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2636120">4. Ground Testing </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2215712">5. Radio Link </a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2588328">6. Configurable Parameters</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3166536">6.1. Radio Frequency</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1269376">6.2. Apogee Delay</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1443480">6.3. Main Deployment Altitude</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3505904">6.4. Maximum Flight Log</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3167664">6.5. Ignite Mode</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1494808">6.6. Pad Orientation</a></span></dt></dl></dd></dl></div><div class="section" title="1. Firmware Modes"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2438160"></a>1. Firmware Modes </h2></div></div></div><p>
211         The AltOS firmware build for the altimeters has two
212         fundamental modes, "idle" and "flight".  Which of these modes
213         the firmware operates in is determined at start up time. For
214         TeleMetrum, the mode is controlled by the orientation of the
215         rocket (well, actually the board, of course...) at the time
216         power is switched on.  If the rocket is "nose up", then
217         TeleMetrum assumes it's on a rail or rod being prepared for
218         launch, so the firmware chooses flight mode.  However, if the
219         rocket is more or less horizontal, the firmware instead enters
220         idle mode.  Since TeleMini doesn't have an accelerometer we can
221         use to determine orientation, "idle" mode is selected when the
222         board receives a command packet within the first five seconds
223         of operation; if no packet is received, the board enters
224         "flight" mode.
225       </p><p>
226         At power on, you will hear three beeps or see three flashes
227         ("S" in Morse code for start up) and then a pause while
228         the altimeter completes initialization and self test, and decides 
229         which mode to enter next.
230       </p><p>
231         In flight or "pad" mode, the altimeter engages the flight
232         state machine, goes into transmit-only mode to
233         send telemetry, and waits for launch to be detected.
234         Flight mode is indicated by an "di-dah-dah-dit" ("P" for pad)
235         on the beeper or lights, followed by beeps or flashes
236         indicating the state of the pyrotechnic igniter continuity.
237         One beep/flash indicates apogee continuity, two beeps/flashes
238         indicate main continuity, three beeps/flashes indicate both
239         apogee and main continuity, and one longer "brap" sound or
240         rapidly alternating lights indicates no continuity.  For a
241         dual deploy flight, make sure you're getting three beeps or
242         flashes before launching!  For apogee-only or motor eject
243         flights, do what makes sense.
244       </p><p>
245         If idle mode is entered, you will hear an audible "di-dit" or see 
246         two short flashes ("I" for idle), and the flight state machine is 
247         disengaged, thus no ejection charges will fire.  The altimeters also 
248         listen for the radio link when in idle mode for requests sent via 
249         TeleDongle.  Commands can be issued to a TeleMetrum in idle mode 
250         over either
251         USB or the radio link equivalently. TeleMini only has the radio link.
252         Idle mode is useful for configuring the altimeter, for extracting data
253         from the on-board storage chip after flight, and for ground testing
254         pyro charges.
255       </p><p>
256         One "neat trick" of particular value when TeleMetrum is used with 
257         very large air-frames, is that you can power the board up while the 
258         rocket is horizontal, such that it comes up in idle mode.  Then you can
259         raise the air-frame to launch position, and issue a 'reset' command 
260         via TeleDongle over the radio link to cause the altimeter to reboot and 
261         come up in flight mode.  This is much safer than standing on the top 
262         step of a rickety step-ladder or hanging off the side of a launch 
263         tower with a screw-driver trying to turn on your avionics before 
264         installing igniters!
265       </p></div><div class="section" title="2. GPS"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3536616"></a>2. GPS </h2></div></div></div><p>
266         TeleMetrum includes a complete GPS receiver.  A complete explanation 
267         of how GPS works is beyond the scope of this manual, but the bottom 
268         line is that the TeleMetrum GPS receiver needs to lock onto at least 
269         four satellites to obtain a solid 3 dimensional position fix and know
270         what time it is.
271       </p><p>
272         TeleMetrum provides backup power to the GPS chip any time a 
273         battery is connected.  This allows the receiver to "warm start" on
274         the launch rail much faster than if every power-on were a GPS 
275         "cold start".  In typical operations, powering up TeleMetrum
276         on the flight line in idle mode while performing final air-frame
277         preparation will be sufficient to allow the GPS receiver to cold
278         start and acquire lock.  Then the board can be powered down during
279         RSO review and installation on a launch rod or rail.  When the board
280         is turned back on, the GPS system should lock very quickly, typically
281         long before igniter installation and return to the flight line are
282         complete.
283       </p></div><div class="section" title="3. Controlling An Altimeter Over The Radio Link"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2995920"></a>3. Controlling An Altimeter Over The Radio Link</h2></div></div></div><p>
284         One of the unique features of the Altus Metrum system is
285         the ability to create a two way command link between TeleDongle
286         and an altimeter using the digital radio transceivers built into
287         each device. This allows you to interact with the altimeter from
288         afar, as if it were directly connected to the computer.
289       </p><p>
290         Any operation which can be performed with TeleMetrum can
291         either be done with TeleMetrum directly connected to the
292         computer via the USB cable, or through the radio
293         link. TeleMini doesn't provide a USB connector and so it is
294         always communicated with over radio.  Select the appropriate 
295         TeleDongle device when the list of devices is presented and 
296         AltosUI will interact with an altimeter over the radio link.
297       </p><p>
298         One oddity in the current interface is how AltosUI selects the
299         frequency for radio communications. Instead of providing
300         an interface to specifically configure the frequency, it uses
301         whatever frequency was most recently selected for the target
302         TeleDongle device in Monitor Flight mode. If you haven't ever
303         used that mode with the TeleDongle in question, select the
304         Monitor Flight button from the top level UI, and pick the
305         appropriate TeleDongle device.  Once the flight monitoring
306         window is open, select the desired frequency and then close it
307         down again. All radio communications will now use that frequency.
308       </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
309             Save Flight Data&#8212;Recover flight data from the rocket without
310             opening it up.
311           </p></li><li class="listitem"><p>
312             Configure altimeter apogee delays or main deploy heights
313             to respond to changing launch conditions. You can also
314             'reboot' the altimeter. Use this to remotely enable the
315             flight computer by turning TeleMetrum on in "idle" mode,
316             then once the air-frame is oriented for launch, you can
317             reboot the altimeter and have it restart in pad mode
318             without having to climb the scary ladder.
319           </p></li><li class="listitem"><p>
320             Fire Igniters&#8212;Test your deployment charges without snaking
321             wires out through holes in the air-frame. Simply assembly the
322             rocket as if for flight with the apogee and main charges
323             loaded, then remotely command the altimeter to fire the
324             igniters.
325           </p></li></ul></div><p>
326         Operation over the radio link for configuring an altimeter, ground
327         testing igniters, and so forth uses the same RF frequencies as flight
328         telemetry.  To configure the desired TeleDongle frequency, select
329         the monitor flight tab, then use the frequency selector and 
330         close the window before performing other desired radio operations.
331       </p><p>
332         TeleMetrum only enables radio commanding in 'idle' mode, so
333         make sure you have TeleMetrum lying horizontally when you turn
334         it on. Otherwise, TeleMetrum will start in 'pad' mode ready for
335         flight, and will not be listening for command packets from TeleDongle.
336       </p><p>
337         TeleMini listens for a command packet for five seconds after
338         first being turned on, if it doesn't hear anything, it enters
339         'pad' mode, ready for flight and will no longer listen for
340         command packets. The easiest way to connect to TeleMini is to
341         initiate the command and select the TeleDongle device. At this
342         point, the TeleDongle will be attempting to communicate with
343         the TeleMini. Now turn TeleMini on, and it should immediately
344         start communicating with the TeleDongle and the desired
345         operation can be performed.
346       </p><p>
347         You can monitor the operation of the radio link by watching the 
348         lights on the devices. The red LED will flash each time a packet
349         is tramsitted, while the green LED will light up on TeleDongle when 
350         it is waiting to receive a packet from the altimeter.
351       </p></div><div class="section" title="4. Ground Testing"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2636120"></a>4. Ground Testing </h2></div></div></div><p>
352         An important aspect of preparing a rocket using electronic deployment
353         for flight is ground testing the recovery system.  Thanks
354         to the bi-directional radio link central to the Altus Metrum system,
355         this can be accomplished in a TeleMetrum or TeleMini equipped rocket 
356         with less work than you may be accustomed to with other systems.  It 
357         can even be fun!
358       </p><p>
359         Just prep the rocket for flight, then power up the altimeter
360         in "idle" mode (placing air-frame horizontal for TeleMetrum or
361         selected the Configure Altimeter tab for TeleMini).  This will cause 
362         the firmware to go into "idle" mode, in which the normal flight
363         state machine is disabled and charges will not fire without
364         manual command.  You can now command the altimeter to fire the apogee
365         or main charges from a safe distance using your computer and 
366         TeleDongle and the Fire Igniter tab to complete ejection testing.
367       </p></div><div class="section" title="5. Radio Link"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2215712"></a>5. Radio Link </h2></div></div></div><p>
368         The chip our boards are based on incorporates an RF transceiver, but
369         it's not a full duplex system... each end can only be transmitting or
370         receiving at any given moment.  So we had to decide how to manage the
371         link.
372       </p><p>
373         By design, the altimeter firmware listens for the radio link when
374         it's in "idle mode", which
375         allows us to use the radio link to configure the rocket, do things like
376         ejection tests, and extract data after a flight without having to
377         crack open the air-frame.  However, when the board is in "flight
378         mode", the altimeter only
379         transmits and doesn't listen at all.  That's because we want to put
380         ultimate priority on event detection and getting telemetry out of
381         the rocket through
382         the radio in case the rocket crashes and we aren't able to extract
383         data later...
384       </p><p>
385         We don't use a 'normal packet radio' mode like APRS because they're 
386         just too inefficient.  The GFSK modulation we use is FSK with the
387         base-band pulses passed through a
388         Gaussian filter before they go into the modulator to limit the
389         transmitted bandwidth.  When combined with the hardware forward error
390         correction support in the cc1111 chip, this allows us to have a very
391         robust 38.4 kilobit data link with only 10 milliwatts of transmit 
392         power, a whip antenna in the rocket, and a hand-held Yagi on the 
393         ground.  We've had flights to above 21k feet AGL with great reception, 
394         and calculations suggest we should be good to well over 40k feet AGL 
395         with a 5-element yagi on the ground.  We hope to fly boards to higher 
396         altitudes over time, and would of course appreciate customer feedback 
397         on performance in higher altitude flights!
398       </p></div><div class="section" title="6. Configurable Parameters"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2588328"></a>6. Configurable Parameters</h2></div></div></div><p>
399         Configuring an Altus Metrum altimeter for flight is very
400         simple.  Even on our baro-only TeleMini board, the use of a Kalman 
401         filter means there is no need to set a "mach delay".  The few 
402         configurable parameters can all be set using AltosUI over USB or
403         or radio link via TeleDongle.
404       </p><div class="section" title="6.1. Radio Frequency"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3166536"></a>6.1. Radio Frequency</h3></div></div></div><p>
405           Altus Metrum boards support radio frequencies in the 70cm
406           band. By default, the configuration interface provides a
407           list of 10 "standard" frequencies in 100kHz channels starting at
408           434.550MHz.  However, the firmware supports use of
409           any 50kHz multiple within the 70cm band. At any given
410           launch, we highly recommend coordinating when and by whom each
411           frequency will be used to avoid interference.  And of course, both
412           altimeter and TeleDongle must be configured to the same
413           frequency to successfully communicate with each other.
414         </p></div><div class="section" title="6.2. Apogee Delay"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1269376"></a>6.2. Apogee Delay</h3></div></div></div><p>
415           Apogee delay is the number of seconds after the altimeter detects flight
416           apogee that the drogue charge should be fired.  In most cases, this
417           should be left at the default of 0.  However, if you are flying
418           redundant electronics such as for an L3 certification, you may wish
419           to set one of your altimeters to a positive delay so that both
420           primary and backup pyrotechnic charges do not fire simultaneously.
421         </p><p>
422           The Altus Metrum apogee detection algorithm fires exactly at
423           apogee.  If you are also flying an altimeter like the
424           PerfectFlite MAWD, which only supports selecting 0 or 1
425           seconds of apogee delay, you may wish to set the MAWD to 0
426           seconds delay and set the TeleMetrum to fire your backup 2
427           or 3 seconds later to avoid any chance of both charges
428           firing simultaneously.  We've flown several air-frames this
429           way quite happily, including Keith's successful L3 cert.
430         </p></div><div class="section" title="6.3. Main Deployment Altitude"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1443480"></a>6.3. Main Deployment Altitude</h3></div></div></div><p>
431           By default, the altimeter will fire the main deployment charge at an
432           elevation of 250 meters (about 820 feet) above ground.  We think this
433           is a good elevation for most air-frames, but feel free to change this
434           to suit.  In particular, if you are flying two altimeters, you may
435           wish to set the
436           deployment elevation for the backup altimeter to be something lower
437           than the primary so that both pyrotechnic charges don't fire
438           simultaneously.
439         </p></div><div class="section" title="6.4. Maximum Flight Log"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3505904"></a>6.4. Maximum Flight Log</h3></div></div></div><p>
440           TeleMetrum version 1.1 has 2MB of on-board flash storage,
441           enough to hold over 40 minutes of data at full data rate
442           (100 samples/second). TeleMetrum 1.0 has 1MB of on-board
443           storage. As data are stored at a reduced rate during descent
444           (10 samples/second), there's plenty of space to store many
445           flights worth of data.
446         </p><p>
447           The on-board flash is partitioned into separate flight logs,
448           each of a fixed maximum size. Increase the maximum size of
449           each log and you reduce the number of flights that can be
450           stored. Decrease the size and TeleMetrum can store more
451           flights.
452         </p><p>
453           All of the configuration data is also stored in the flash
454           memory, which consumes 64kB on TeleMetrum v1.1 and 256B on
455           TeleMetrum v1.0. This configuration space is not available
456           for storing flight log data.
457         </p><p>
458           To compute the amount of space needed for a single flight,
459           you can multiply the expected ascent time (in seconds) by
460           800, multiply the expected descent time (in seconds) by 80
461           and add the two together. That will slightly under-estimate
462           the storage (in bytes) needed for the flight. For instance,
463           a flight spending 20 seconds in ascent and 150 seconds in
464           descent will take about (20 * 800) + (150 * 80) = 28000
465           bytes of storage. You could store dozens of these flights in
466           the on-board flash.
467         </p><p>
468           The default size, 192kB, allows for 10 flights of storage on
469           TeleMetrum v1.1 and 5 flights on TeleMetrum v1.0. This
470           ensures that you won't need to erase the memory before
471           flying each time while still allowing more than sufficient
472           storage for each flight.
473         </p><p>
474           As TeleMini does not contain an accelerometer, it stores
475           data at 10 samples per second during ascent and one sample
476           per second during descent. Each sample is a two byte reading
477           from the barometer. These are stored in 5kB of
478           on-chip flash memory which can hold 256 seconds at the
479           ascent rate or 2560 seconds at the descent rate. Because of
480           the limited storage, TeleMini cannot hold data for more than
481           one flight, and so must be erased after each flight or it
482           will not capture data for subsequent flights.
483         </p></div><div class="section" title="6.5. Ignite Mode"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3167664"></a>6.5. Ignite Mode</h3></div></div></div><p>
484           Instead of firing one charge at apogee and another charge at
485           a fixed height above the ground, you can configure the
486           altimeter to fire both at apogee or both during
487           descent. This was added to support an airframe that has two
488           TeleMetrum computers, one in the fin can and one in the
489           nose.
490         </p><p>
491           Providing the ability to use both igniters for apogee or
492           main allows some level of redundancy without needing two
493           flight computers.  In Redundant Apogee or Redundant Main
494           mode, the two charges will be fired two seconds apart.
495         </p></div><div class="section" title="6.6. Pad Orientation"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1494808"></a>6.6. Pad Orientation</h3></div></div></div><p>
496           TeleMetrum measures acceleration along the axis of the
497           board. Which way the board is oriented affects the sign of
498           the acceleration value. Instead of trying to guess which way
499           the board is mounted in the air frame, TeleMetrum must be
500           explicitly configured for either Antenna Up or Antenna
501           Down. The default, Antenna Up, expects the end of the
502           TeleMetrum board connected to the 70cm antenna to be nearest
503           the nose of the rocket, with the end containing the screw
504           terminals nearest the tail.
505         </p></div></div></div><div class="chapter" title="Chapter 6. AltosUI"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2062320"></a>Chapter 6. AltosUI</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp2011040">1. Monitor Flight</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp1611184">1.1. Launch Pad</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2194832">1.2. Ascent</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3351928">1.3. Descent</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1234032">1.4. Landed</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3388472">1.5. Site Map</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp1930856">2. Save Flight Data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3546840">3. Replay Flight</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3331568">4. Graph Data</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1385704">5. Export Data</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3437744">5.1. Comma Separated Value Format</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2912584">5.2. Keyhole Markup Language (for Google Earth)</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp2438432">6. Configure Altimeter</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3551544">6.1. Main Deploy Altitude</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2848008">6.2. Apogee Delay</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3459616">6.3. Radio Frequency</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2329488">6.4. Radio Calibration</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3507216">6.5. Callsign</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1223488">6.6. Maximum Flight Log Size</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3489504">6.7. Ignite Mode</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1526824">6.8. Pad Orientation</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp2433504">7. Configure AltosUI</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3510984">7.1. Voice Settings</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2029264">7.2. Log Directory</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2350072">7.3. Callsign</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2694528">7.4. Font Size</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1856992">7.5. Serial Debug</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1891664">7.6. Manage Frequencies</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="section"><a href="#idp3058032">8. Flash Image</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3184648">9. Fire Igniter</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1519784">10. Scan Channels</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2057448">11. Load Maps</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1472424">12. Monitor Idle</a></span></dt></dl></div><p>
506       The AltosUI program provides a graphical user interface for
507       interacting with the Altus Metrum product family, including
508       TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle. AltosUI can monitor telemetry data,
509       configure TeleMetrum, TeleMini and TeleDongle devices and many other
510       tasks. The primary interface window provides a selection of
511       buttons, one for each major activity in the system.  This manual
512       is split into chapters, each of which documents one of the tasks
513       provided from the top-level toolbar.
514     </p><div class="section" title="1. Monitor Flight"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2011040"></a>1. Monitor Flight</h2></div><div><h3 class="subtitle">Receive, Record and Display Telemetry Data</h3></div></div></div><p>
515         Selecting this item brings up a dialog box listing all of the
516         connected TeleDongle devices. When you choose one of these,
517         AltosUI will create a window to display telemetry data as
518         received by the selected TeleDongle device.
519       </p><p>
520         All telemetry data received are automatically recorded in
521         suitable log files. The name of the files includes the current
522         date and rocket serial and flight numbers.
523       </p><p>
524         The radio frequency being monitored by the TeleDongle device is
525         displayed at the top of the window. You can configure the
526         frequency by clicking on the frequency box and selecting the desired
527         frequency. AltosUI remembers the last frequency selected for each
528         TeleDongle and selects that automatically the next time you use
529         that device.
530       </p><p>
531         Below the TeleDongle frequency selector, the window contains a few
532         significant pieces of information about the altimeter providing
533         the telemetry data stream:
534       </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>The configured call-sign</p></li><li class="listitem"><p>The device serial number</p></li><li class="listitem"><p>The flight number. Each altimeter remembers how many
535             times it has flown.
536           </p></li><li class="listitem"><p>
537             The rocket flight state. Each flight passes through several
538             states including Pad, Boost, Fast, Coast, Drogue, Main and
539             Landed.
540           </p></li><li class="listitem"><p>
541             The Received Signal Strength Indicator value. This lets
542             you know how strong a signal TeleDongle is receiving. The
543             radio inside TeleDongle operates down to about -99dBm;
544             weaker signals may not be receivable. The packet link uses
545             error detection and correction techniques which prevent
546             incorrect data from being reported.
547           </p></li></ul></div><p>
548         Finally, the largest portion of the window contains a set of
549         tabs, each of which contain some information about the rocket.
550         They're arranged in 'flight order' so that as the flight
551         progresses, the selected tab automatically switches to display
552         data relevant to the current state of the flight. You can select
553         other tabs at any time. The final 'table' tab displays all of
554         the raw telemetry values in one place in a spreadsheet-like format.
555       </p><div class="section" title="1.1. Launch Pad"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1611184"></a>1.1. Launch Pad</h3></div></div></div><p>
556           The 'Launch Pad' tab shows information used to decide when the
557           rocket is ready for flight. The first elements include red/green
558           indicators, if any of these is red, you'll want to evaluate
559           whether the rocket is ready to launch:
560           </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
561                 Battery Voltage. This indicates whether the Li-Po battery
562                 powering the TeleMetrum has sufficient charge to last for
563                 the duration of the flight. A value of more than
564                 3.7V is required for a 'GO' status.
565               </p></li><li class="listitem"><p>
566                 Apogee Igniter Voltage. This indicates whether the apogee
567                 igniter has continuity. If the igniter has a low
568                 resistance, then the voltage measured here will be close
569                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
570                 required for a 'GO' status.
571               </p></li><li class="listitem"><p>
572                 Main Igniter Voltage. This indicates whether the main
573                 igniter has continuity. If the igniter has a low
574                 resistance, then the voltage measured here will be close
575                 to the Li-Po battery voltage. A value greater than 3.2V is
576                 required for a 'GO' status.
577               </p></li><li class="listitem"><p>
578                 On-board Data Logging. This indicates whether there is
579                 space remaining on-board to store flight data for the
580                 upcoming flight. If you've downloaded data, but failed
581                 to erase flights, there may not be any space
582                 left. TeleMetrum can store multiple flights, depending
583                 on the configured maximum flight log size. TeleMini
584                 stores only a single flight, so it will need to be
585                 downloaded and erased after each flight to capture
586                 data. This only affects on-board flight logging; the
587                 altimeter will still transmit telemetry and fire
588                 ejection charges at the proper times.
589               </p></li><li class="listitem"><p>
590                 GPS Locked. For a TeleMetrum device, this indicates whether the GPS receiver is
591                 currently able to compute position information. GPS requires
592                 at least 4 satellites to compute an accurate position.
593               </p></li><li class="listitem"><p>
594                 GPS Ready. For a TeleMetrum device, this indicates whether GPS has reported at least
595                 10 consecutive positions without losing lock. This ensures
596                 that the GPS receiver has reliable reception from the
597                 satellites.
598               </p></li></ul></div><p>
599           </p><p>
600             The Launchpad tab also shows the computed launch pad position
601             and altitude, averaging many reported positions to improve the
602             accuracy of the fix.
603           </p><p>
604         </p></div><div class="section" title="1.2. Ascent"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2194832"></a>1.2. Ascent</h3></div></div></div><p>
605           This tab is shown during Boost, Fast and Coast
606           phases. The information displayed here helps monitor the
607           rocket as it heads towards apogee.
608         </p><p>
609           The height, speed and acceleration are shown along with the
610           maximum values for each of them. This allows you to quickly
611           answer the most commonly asked questions you'll hear during
612           flight.
613         </p><p>
614           The current latitude and longitude reported by the TeleMetrum GPS are
615           also shown. Note that under high acceleration, these values
616           may not get updated as the GPS receiver loses position
617           fix. Once the rocket starts coasting, the receiver should
618           start reporting position again.
619         </p><p>
620           Finally, the current igniter voltages are reported as in the
621           Launch Pad tab. This can help diagnose deployment failures
622           caused by wiring which comes loose under high acceleration.
623         </p></div><div class="section" title="1.3. Descent"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3351928"></a>1.3. Descent</h3></div></div></div><p>
624           Once the rocket has reached apogee and (we hope) activated the
625           apogee charge, attention switches to tracking the rocket on
626           the way back to the ground, and for dual-deploy flights,
627           waiting for the main charge to fire.
628         </p><p>
629           To monitor whether the apogee charge operated correctly, the
630           current descent rate is reported along with the current
631           height. Good descent rates vary based on the choice of recovery
632           components, but generally range from 15-30m/s on drogue and should
633           be below 10m/s when under the main parachute in a dual-deploy flight.
634         </p><p>
635           For TeleMetrum altimeters, you can locate the rocket in the sky
636           using the elevation and
637           bearing information to figure out where to look. Elevation is
638           in degrees above the horizon. Bearing is reported in degrees
639           relative to true north. Range can help figure out how big the
640           rocket will appear. Note that all of these values are relative
641           to the pad location. If the elevation is near 90°, the rocket
642           is over the pad, not over you.
643         </p><p>
644           Finally, the igniter voltages are reported in this tab as
645           well, both to monitor the main charge as well as to see what
646           the status of the apogee charge is.  Note that some commercial
647           e-matches are designed to retain continuity even after being
648           fired, and will continue to show as green or return from red to
649           green after firing.
650         </p></div><div class="section" title="1.4. Landed"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1234032"></a>1.4. Landed</h3></div></div></div><p>
651           Once the rocket is on the ground, attention switches to
652           recovery. While the radio signal is often lost once the
653           rocket is on the ground, the last reported GPS position is
654           generally within a short distance of the actual landing location.
655         </p><p>
656           The last reported GPS position is reported both by
657           latitude and longitude as well as a bearing and distance from
658           the launch pad. The distance should give you a good idea of
659           whether to walk or hitch a ride.  Take the reported
660           latitude and longitude and enter them into your hand-held GPS
661           unit and have that compute a track to the landing location.
662         </p><p>
663           Both TeleMini and TeleMetrum will continue to transmit RDF
664           tones after landing, allowing you to locate the rocket by
665           following the radio signal if necessary. You may need to get 
666           away from the clutter of the flight line, or even get up on 
667           a hill (or your neighbor's RV roof) to receive the RDF signal.
668         </p><p>
669           The maximum height, speed and acceleration reported
670           during the flight are displayed for your admiring observers.
671           The accuracy of these immediate values depends on the quality
672           of your radio link and how many packets were received.  
673           Recovering the on-board data after flight will likely yield
674           more precise results.
675         </p><p>
676           To get more detailed information about the flight, you can
677           click on the 'Graph Flight' button which will bring up a
678           graph window for the current flight.
679         </p></div><div class="section" title="1.5. Site Map"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3388472"></a>1.5. Site Map</h3></div></div></div><p>
680           When the TeleMetrum has a GPS fix, the Site Map tab will map
681           the rocket's position to make it easier for you to locate the
682           rocket, both while it is in the air, and when it has landed. The
683           rocket's state is indicated by color: white for pad, red for
684           boost, pink for fast, yellow for coast, light blue for drogue,
685           dark blue for main, and black for landed.
686         </p><p>
687           The map's scale is approximately 3m (10ft) per pixel. The map
688           can be dragged using the left mouse button. The map will attempt
689           to keep the rocket roughly centered while data is being received.
690         </p><p>
691           Images are fetched automatically via the Google Maps Static API,
692           and cached on disk for reuse. If map images cannot be downloaded,
693           the rocket's path will be traced on a dark gray background
694           instead.
695         </p><p>
696           You can pre-load images for your favorite launch sites
697           before you leave home; check out the 'Preload Maps' section below.
698         </p></div></div><div class="section" title="2. Save Flight Data"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1930856"></a>2. Save Flight Data</h2></div></div></div><p>
699         The altimeter records flight data to its internal flash memory.
700         TeleMetrum data is recorded at a much higher rate than the telemetry
701         system can handle, and is not subject to radio drop-outs. As
702         such, it provides a more complete and precise record of the
703         flight. The 'Save Flight Data' button allows you to read the
704         flash memory and write it to disk. As TeleMini has only a barometer, it
705         records data at the same rate as the telemetry signal, but there will be
706         no data lost due to telemetry drop-outs.
707       </p><p>
708         Clicking on the 'Save Flight Data' button brings up a list of
709         connected TeleMetrum and TeleDongle devices. If you select a
710         TeleMetrum device, the flight data will be downloaded from that
711         device directly. If you select a TeleDongle device, flight data
712         will be downloaded from an altimeter over radio link via the 
713         specified TeleDongle. See the chapter on Controlling An Altimeter 
714         Over The Radio Link for more information.
715       </p><p>
716         After the device has been selected, a dialog showing the
717         flight data saved in the device will be shown allowing you to
718         select which flights to download and which to delete. With
719         version 0.9 or newer firmware, you must erase flights in order
720         for the space they consume to be reused by another
721         flight. This prevents accidentally losing flight data
722         if you neglect to download data before flying again. Note that
723         if there is no more space available in the device, then no
724         data will be recorded during the next flight.
725       </p><p>
726         The file name for each flight log is computed automatically
727         from the recorded flight date, altimeter serial number and
728         flight number information.
729       </p></div><div class="section" title="3. Replay Flight"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3546840"></a>3. Replay Flight</h2></div></div></div><p>
730         Select this button and you are prompted to select a flight
731         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
732         .eeprom file containing flight data saved from the altimeter
733         flash memory.
734       </p><p>
735         Once a flight record is selected, the flight monitor interface
736         is displayed and the flight is re-enacted in real time. Check
737         the Monitor Flight chapter above to learn how this window operates.
738       </p></div><div class="section" title="4. Graph Data"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3331568"></a>4. Graph Data</h2></div></div></div><p>
739         Select this button and you are prompted to select a flight
740         record file, either a .telem file recording telemetry data or a
741         .eeprom file containing flight data saved from
742         flash memory.
743       </p><p>
744         Once a flight record is selected, a window with two tabs is
745         opened. The first tab contains a graph with acceleration
746         (blue), velocity (green) and altitude (red) of the flight,
747         measured in metric units. The
748         apogee(yellow) and main(magenta) igniter voltages are also
749         displayed; high voltages indicate continuity, low voltages
750         indicate open circuits. The second tab contains some basic
751         flight statistics.
752       </p><p>
753         The graph can be zoomed into a particular area by clicking and
754         dragging down and to the right. Once zoomed, the graph can be
755         reset by clicking and dragging up and to the left. Holding down
756         control and clicking and dragging allows the graph to be panned.
757         The right mouse button causes a pop-up menu to be displayed, giving
758         you the option save or print the plot.
759       </p><p>
760         Note that telemetry files will generally produce poor graphs
761         due to the lower sampling rate and missed telemetry packets.
762         Use saved flight data in .eeprom files for graphing where possible.
763       </p></div><div class="section" title="5. Export Data"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1385704"></a>5. Export Data</h2></div></div></div><p>
764         This tool takes the raw data files and makes them available for
765         external analysis. When you select this button, you are prompted to 
766         select a flight
767         data file (either .eeprom or .telem will do, remember that
768         .eeprom files contain higher resolution and more continuous
769         data). Next, a second dialog appears which is used to select
770         where to write the resulting file. It has a selector to choose
771         between CSV and KML file formats.
772       </p><div class="section" title="5.1. Comma Separated Value Format"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3437744"></a>5.1. Comma Separated Value Format</h3></div></div></div><p>
773           This is a text file containing the data in a form suitable for
774           import into a spreadsheet or other external data analysis
775           tool. The first few lines of the file contain the version and
776           configuration information from the altimeter, then
777           there is a single header line which labels all of the
778           fields. All of these lines start with a '#' character which
779           many tools can be configured to skip over.
780         </p><p>
781           The remaining lines of the file contain the data, with each
782           field separated by a comma and at least one space. All of
783           the sensor values are converted to standard units, with the
784           barometric data reported in both pressure, altitude and
785           height above pad units.
786         </p></div><div class="section" title="5.2. Keyhole Markup Language (for Google Earth)"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2912584"></a>5.2. Keyhole Markup Language (for Google Earth)</h3></div></div></div><p>
787           This is the format used by Google Earth to provide an overlay 
788           within that application. With this, you can use Google Earth to 
789           see the whole flight path in 3D.
790         </p></div></div><div class="section" title="6. Configure Altimeter"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2438432"></a>6. Configure Altimeter</h2></div></div></div><p>
791         Select this button and then select either a TeleMetrum or
792         TeleDongle Device from the list provided. Selecting a TeleDongle
793         device will use the radio link to configure a remote altimeter. 
794       </p><p>
795         The first few lines of the dialog provide information about the
796         connected device, including the product name,
797         software version and hardware serial number. Below that are the
798         individual configuration entries.
799       </p><p>
800         At the bottom of the dialog, there are four buttons:
801       </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
802             Save. This writes any changes to the
803             configuration parameter block in flash memory. If you don't
804             press this button, any changes you make will be lost.
805           </p></li><li class="listitem"><p>
806             Reset. This resets the dialog to the most recently saved values,
807             erasing any changes you have made.
808           </p></li><li class="listitem"><p>
809             Reboot. This reboots the device. Use this to
810             switch from idle to pad mode by rebooting once the rocket is
811             oriented for flight, or to confirm changes you think you saved 
812             are really saved.
813           </p></li><li class="listitem"><p>
814             Close. This closes the dialog. Any unsaved changes will be
815             lost.
816           </p></li></ul></div><p>
817         The rest of the dialog contains the parameters to be configured.
818       </p><div class="section" title="6.1. Main Deploy Altitude"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3551544"></a>6.1. Main Deploy Altitude</h3></div></div></div><p>
819           This sets the altitude (above the recorded pad altitude) at
820           which the 'main' igniter will fire. The drop-down menu shows
821           some common values, but you can edit the text directly and
822           choose whatever you like. If the apogee charge fires below
823           this altitude, then the main charge will fire two seconds
824           after the apogee charge fires.
825         </p></div><div class="section" title="6.2. Apogee Delay"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2848008"></a>6.2. Apogee Delay</h3></div></div></div><p>
826           When flying redundant electronics, it's often important to
827           ensure that multiple apogee charges don't fire at precisely
828           the same time, as that can over pressurize the apogee deployment
829           bay and cause a structural failure of the air-frame. The Apogee
830           Delay parameter tells the flight computer to fire the apogee
831           charge a certain number of seconds after apogee has been
832           detected.
833         </p></div><div class="section" title="6.3. Radio Frequency"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3459616"></a>6.3. Radio Frequency</h3></div></div></div><p>
834           This configures which of the configured frequencies to use for both
835           telemetry and packet command mode. Note that if you set this
836           value via packet command mode, you will have to reconfigure
837           the TeleDongle frequency before you will be able to use packet
838           command mode again.
839         </p></div><div class="section" title="6.4. Radio Calibration"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2329488"></a>6.4. Radio Calibration</h3></div></div></div><p>
840           The radios in every Altus Metrum device are calibrated at the
841           factory to ensure that they transmit and receive on the
842           specified frequency.  If you need to you can adjust the calibration 
843           by changing this value.  Do not do this without understanding what
844           the value means, read the appendix on calibration and/or the source
845           code for more information.  To change a TeleDongle's calibration, 
846           you must reprogram the unit completely.
847         </p></div><div class="section" title="6.5. Callsign"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3507216"></a>6.5. Callsign</h3></div></div></div><p>
848           This sets the call sign included in each telemetry packet. Set this
849           as needed to conform to your local radio regulations.
850         </p></div><div class="section" title="6.6. Maximum Flight Log Size"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1223488"></a>6.6. Maximum Flight Log Size</h3></div></div></div><p>
851           This sets the space (in kilobytes) allocated for each flight
852           log. The available space will be divided into chunks of this
853           size. A smaller value will allow more flights to be stored,
854           a larger value will record data from longer flights.
855         </p></div><div class="section" title="6.7. Ignite Mode"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3489504"></a>6.7. Ignite Mode</h3></div></div></div><p>
856           TeleMetrum and TeleMini provide two igniter channels as they
857           were originally designed as dual-deploy flight
858           computers. This configuration parameter allows the two
859           channels to be used in different configurations.
860         </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
861               Dual Deploy. This is the usual mode of operation; the
862               'apogee' channel is fired at apogee and the 'main'
863               channel at the height above ground specified by the
864               'Main Deploy Altitude' during descent.
865             </p></li><li class="listitem"><p>
866               Redundant Apogee. This fires both channels at
867               apogee, the 'apogee' channel first followed after a two second
868               delay by the 'main' channel.
869             </p></li><li class="listitem"><p>
870               Redundant Main. This fires both channels at the
871               height above ground specified by the Main Deploy
872               Altitude setting during descent. The 'apogee'
873               channel is fired first, followed after a two second
874               delay by the 'main' channel.
875             </p></li></ul></div></div><div class="section" title="6.8. Pad Orientation"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1526824"></a>6.8. Pad Orientation</h3></div></div></div><p>
876           Because it includes an accelerometer, TeleMetrum is
877           sensitive to the orientation of the board. By default, it
878           expects the antenna end to point forward. This parameter
879           allows that default to be changed, permitting the board to
880           be mounted with the antenna pointing aft instead.
881         </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
882               Antenna Up. In this mode, the antenna end of the
883               TeleMetrum board must point forward, in line with the
884               expected flight path.
885             </p></li><li class="listitem"><p>
886               Antenna Down. In this mode, the antenna end of the
887               TeleMetrum board must point aft, in line with the
888               expected flight path.
889             </p></li></ul></div></div></div><div class="section" title="7. Configure AltosUI"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2433504"></a>7. Configure AltosUI</h2></div></div></div><p>
890         This button presents a dialog so that you can configure the AltosUI global settings.
891       </p><div class="section" title="7.1. Voice Settings"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp3510984"></a>7.1. Voice Settings</h3></div></div></div><p>
892           AltosUI provides voice announcements during flight so that you
893           can keep your eyes on the sky and still get information about
894           the current flight status. However, sometimes you don't want
895           to hear them.
896         </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>Enable&#8212;turns all voice announcements on and off</p></li><li class="listitem"><p>
897               Test Voice&#8212;Plays a short message allowing you to verify
898               that the audio system is working and the volume settings
899               are reasonable
900             </p></li></ul></div></div><div class="section" title="7.2. Log Directory"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2029264"></a>7.2. Log Directory</h3></div></div></div><p>
901           AltosUI logs all telemetry data and saves all TeleMetrum flash
902           data to this directory. This directory is also used as the
903           staring point when selecting data files for display or export.
904         </p><p>
905           Click on the directory name to bring up a directory choosing
906           dialog, select a new directory and click 'Select Directory' to
907           change where AltosUI reads and writes data files.
908         </p></div><div class="section" title="7.3. Callsign"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2350072"></a>7.3. Callsign</h3></div></div></div><p>
909           This value is transmitted in each command packet sent from 
910           TeleDongle and received from an altimeter.  It is not used in 
911           telemetry mode, as the callsign configured in the altimeter board
912           is included in all telemetry packets.  Configure this
913           with the AltosUI operators call sign as needed to comply with
914           your local radio regulations.
915         </p></div><div class="section" title="7.4. Font Size"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp2694528"></a>7.4. Font Size</h3></div></div></div><p>
916           Selects the set of fonts used in the flight monitor
917           window. Choose between the small, medium and large sets.
918         </p></div><div class="section" title="7.5. Serial Debug"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1856992"></a>7.5. Serial Debug</h3></div></div></div><p>
919           This causes all communication with a connected device to be
920           dumped to the console from which AltosUI was started. If
921           you've started it from an icon or menu entry, the output
922           will simply be discarded. This mode can be useful to debug
923           various serial communication issues.
924         </p></div><div class="section" title="7.6. Manage Frequencies"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="idp1891664"></a>7.6. Manage Frequencies</h3></div></div></div><p>
925           This brings up a dialog where you can configure the set of
926           frequencies shown in the various frequency menus. You can
927           add as many as you like, or even reconfigure the default
928           set. Changing this list does not affect the frequency
929           settings of any devices, it only changes the set of
930           frequencies shown in the menus.
931         </p></div></div><div class="section" title="8. Flash Image"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3058032"></a>8. Flash Image</h2></div></div></div><p>
932         This reprograms any Altus Metrum device by using a TeleMetrum
933         or TeleDongle as a programming dongle. Please read the
934         directions for flashing devices in the Updating Device
935         Firmware chapter below.
936       </p><p>
937         Once you have the programmer and target devices connected,
938         push the 'Flash Image' button. That will present a dialog box
939         listing all of the connected devices. Carefully select the
940         programmer device, not the device to be programmed.
941       </p><p>
942         Next, select the image to flash to the device. These are named
943         with the product name and firmware version. The file selector
944         will start in the directory containing the firmware included
945         with the AltosUI package. Navigate to the directory containing
946         the desired firmware if it isn't there.
947       </p><p>
948         Next, a small dialog containing the device serial number and
949         RF calibration values should appear. If these values are
950         incorrect (possibly due to a corrupted image in the device),
951         enter the correct values here.
952       </p><p>
953         Finally, a dialog containing a progress bar will follow the
954         programming process.
955       </p><p>
956         When programming is complete, the target device will
957         reboot. Note that if the target device is connected via USB, you
958         will have to unplug it and then plug it back in for the USB
959         connection to reset so that you can communicate with the device
960         again.
961       </p></div><div class="section" title="9. Fire Igniter"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3184648"></a>9. Fire Igniter</h2></div></div></div><p>
962         This activates the igniter circuits in TeleMetrum to help test
963         recovery systems deployment. Because this command can operate
964         over the Packet Command Link, you can prepare the rocket as
965         for flight and then test the recovery system without needing
966         to snake wires inside the air-frame.
967       </p><p>
968         Selecting the 'Fire Igniter' button brings up the usual device
969         selection dialog. Pick the desired TeleDongle or TeleMetrum
970         device. This brings up another window which shows the current
971         continuity test status for both apogee and main charges.
972       </p><p>
973         Next, select the desired igniter to fire. This will enable the
974         'Arm' button.
975       </p><p>
976         Select the 'Arm' button. This enables the 'Fire' button. The
977         word 'Arm' is replaced by a countdown timer indicating that
978         you have 10 seconds to press the 'Fire' button or the system
979         will deactivate, at which point you start over again at
980         selecting the desired igniter.
981       </p></div><div class="section" title="10. Scan Channels"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1519784"></a>10. Scan Channels</h2></div></div></div><p>
982         This listens for telemetry packets on all of the configured
983         frequencies, displaying information about each device it
984         receives a packet from. You can select which of the three
985         telemetry formats should be tried; by default, it only listens
986         for the standard telemetry packets used in v1.0 and later
987         firmware.
988       </p></div><div class="section" title="11. Load Maps"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2057448"></a>11. Load Maps</h2></div></div></div><p>
989         Before heading out to a new launch site, you can use this to
990         load satellite images in case you don't have internet
991         connectivity at the site. This loads a fairly large area
992         around the launch site, which should cover any flight you're likely to make.
993       </p><p>
994         There's a drop-down menu of launch sites we know about; if
995         your favorites aren't there, please let us know the lat/lon
996         and name of the site. The contents of this list are actually
997         downloaded at run-time, so as new sites are sent in, they'll
998         get automatically added to this list.
999       </p><p>
1000         If the launch site isn't in the list, you can manually enter the lat/lon values
1001       </p><p>
1002         Clicking the 'Load Map' button will fetch images from Google
1003         Maps; note that Google limits how many images you can fetch at
1004         once, so if you load more than one launch site, you may get
1005         some gray areas in the map which indicate that Google is tired
1006         of sending data to you. Try again later.
1007       </p></div><div class="section" title="12. Monitor Idle"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1472424"></a>12. Monitor Idle</h2></div></div></div><p>
1008         This brings up a dialog similar to the Monitor Flight UI,
1009         except it works with the altimeter in "idle" mode by sending
1010         query commands to discover the current state rather than
1011         listening for telemetry packets.
1012       </p></div></div><div class="chapter" title="Chapter 7. Using Altus Metrum Products"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp3231728"></a>Chapter 7. Using Altus Metrum Products</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp2024456">1. Being Legal</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2425408">2. In the Rocket</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2236704">3. On the Ground</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2243664">4. Data Analysis</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2104880">5. Future Plans</a></span></dt></dl></div><div class="section" title="1. Being Legal"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2024456"></a>1. Being Legal</h2></div></div></div><p>
1013         First off, in the US, you need an <a class="ulink" href="http://www.altusmetrum.org/Radio/" target="_top">amateur radio license</a> or
1014         other authorization to legally operate the radio transmitters that are part
1015         of our products.
1016       </p></div><div class="section" title="2. In the Rocket"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2425408"></a>2. In the Rocket</h2></div></div></div><p>
1017           In the rocket itself, you just need a <a class="ulink" href="http://www.altusmetrum.org/TeleMetrum/" target="_top">TeleMetrum</a> or
1018           <a class="ulink" href="http://www.altusmetrum.org/TeleMini/" target="_top">TeleMini</a> board and
1019           a Li-Po rechargeable battery.  An 860mAh battery weighs less than a 9V
1020           alkaline battery, and will run a TeleMetrum for hours.
1021           A 110mAh battery weighs less than a triple A battery and will run a TeleMetrum for
1022           a few hours, or a TeleMini for much (much) longer.
1023         </p><p>
1024           By default, we ship the altimeters with a simple wire antenna.  If your
1025           electronics bay or the air-frame it resides within is made of carbon fiber,
1026           which is opaque to RF signals, you may choose to have an SMA connector
1027           installed so that you can run a coaxial cable to an antenna mounted
1028           elsewhere in the rocket.
1029         </p></div><div class="section" title="3. On the Ground"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2236704"></a>3. On the Ground</h2></div></div></div><p>
1030           To receive the data stream from the rocket, you need an antenna and short
1031           feed-line connected to one of our <a class="ulink" href="http://www.altusmetrum.org/TeleDongle/" target="_top">TeleDongle</a> units.  The
1032           TeleDongle in turn plugs directly into the USB port on a notebook
1033           computer.  Because TeleDongle looks like a simple serial port, your computer
1034           does not require special device drivers... just plug it in.
1035         </p><p>
1036           The GUI tool, AltosUI, is written in Java and runs across
1037           Linux, Mac OS and Windows. There's also a suite of C tools
1038           for Linux which can perform most of the same tasks.
1039         </p><p>
1040           After the flight, you can use the radio link to extract the more detailed data
1041           logged in either TeleMetrum or TeleMini devices, or you can use a mini USB cable to plug into the
1042           TeleMetrum board directly.  Pulling out the data without having to open up
1043           the rocket is pretty cool!  A USB cable is also how you charge the Li-Po
1044           battery, so you'll want one of those anyway... the same cable used by lots
1045           of digital cameras and other modern electronic stuff will work fine.
1046         </p><p>
1047           If your TeleMetrum-equipped rocket lands out of sight, you may enjoy having a hand-held GPS
1048           receiver, so that you can put in a way-point for the last reported rocket
1049           position before touch-down.  This makes looking for your rocket a lot like
1050           Geo-Caching... just go to the way-point and look around starting from there.
1051         </p><p>
1052           You may also enjoy having a ham radio "HT" that covers the 70cm band... you
1053           can use that with your antenna to direction-find the rocket on the ground
1054           the same way you can use a Walston or Beeline tracker.  This can be handy
1055           if the rocket is hiding in sage brush or a tree, or if the last GPS position
1056           doesn't get you close enough because the rocket dropped into a canyon, or
1057           the wind is blowing it across a dry lake bed, or something like that...  Keith
1058           and Bdale both currently own and use the Yaesu VX-7R at launches.
1059         </p><p>
1060           So, to recap, on the ground the hardware you'll need includes:
1061           </p><div class="orderedlist"><ol class="orderedlist" type="1"><li class="listitem">
1062               an antenna and feed-line
1063             </li><li class="listitem">
1064               a TeleDongle
1065             </li><li class="listitem">
1066               a notebook computer
1067             </li><li class="listitem">
1068               optionally, a hand-held GPS receiver
1069             </li><li class="listitem">
1070               optionally, an HT or receiver covering 435 MHz
1071             </li></ol></div><p>
1072         </p><p>
1073           The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
1074           direction finding rockets are from
1075           <a class="ulink" href="http://www.arrowantennas.com/" target="_top">
1076             Arrow Antennas.
1077           </a>
1078           The 440-3 and 440-5 are both good choices for finding a
1079           TeleMetrum- or TeleMini- equipped rocket when used with a suitable 70cm HT.
1080         </p></div><div class="section" title="4. Data Analysis"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2243664"></a>4. Data Analysis</h2></div></div></div><p>
1081           Our software makes it easy to log the data from each flight, both the
1082           telemetry received during the flight itself, and the more
1083           complete data log recorded in the flash memory on the altimeter
1084           board.  Once this data is on your computer, our post-flight tools make it
1085           easy to quickly get to the numbers everyone wants, like apogee altitude,
1086           max acceleration, and max velocity.  You can also generate and view a
1087           standard set of plots showing the altitude, acceleration, and
1088           velocity of the rocket during flight.  And you can even export a TeleMetrum data file
1089           usable with Google Maps and Google Earth for visualizing the flight path
1090           in two or three dimensions!
1091         </p><p>
1092           Our ultimate goal is to emit a set of files for each flight that can be
1093           published as a web page per flight, or just viewed on your local disk with
1094           a web browser.
1095         </p></div><div class="section" title="5. Future Plans"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2104880"></a>5. Future Plans</h2></div></div></div><p>
1096           In the future, we intend to offer "companion boards" for the rocket that will
1097           plug in to TeleMetrum to collect additional data, provide more pyro channels,
1098           and so forth.  
1099         </p><p>
1100           We are also working on the design of a hand-held ground terminal that will
1101           allow monitoring the rocket's status, collecting data during flight, and
1102           logging data after flight without the need for a notebook computer on the
1103           flight line.  Particularly since it is so difficult to read most notebook
1104           screens in direct sunlight, we think this will be a great thing to have.
1105         </p><p>
1106           Because all of our work is open, both the hardware designs and the software,
1107           if you have some great idea for an addition to the current Altus Metrum family,
1108           feel free to dive in and help!  Or let us know what you'd like to see that
1109           we aren't already working on, and maybe we'll get excited about it too...
1110         </p></div></div><div class="chapter" title="Chapter 8. Altimeter Installation Recommendations"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp3340600"></a>Chapter 8. Altimeter Installation Recommendations</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3522016">1. Mounting the Altimeter</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2062944">2. Dealing with the Antenna</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2075472">3. Preserving GPS Reception</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1887864">4. Radio Frequency Interference</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2902592">5. The Barometric Sensor</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2991488">6. Ground Testing</a></span></dt></dl></div><p>
1111       Building high-power rockets that fly safely is hard enough. Mix
1112       in some sophisticated electronics and a bunch of radio energy
1113       and oftentimes you find few perfect solutions. This chapter
1114       contains some suggestions about how to install Altus Metrum
1115       products into the rocket air-frame, including how to safely and
1116       reliably mix a variety of electronics into the same air-frame.
1117     </p><div class="section" title="1. Mounting the Altimeter"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3522016"></a>1. Mounting the Altimeter</h2></div></div></div><p>
1118         The first consideration is to ensure that the altimeter is
1119         securely fastened to the air-frame. For TeleMetrum, we use
1120         nylon standoffs and nylon screws; they're good to at least 50G
1121         and cannot cause any electrical issues on the board. For
1122         TeleMini, we usually cut small pieces of 1/16" balsa to fit
1123         under the screw holes, and then take 2x56 nylon screws and
1124         screw them through the TeleMini mounting holes, through the
1125         balsa and into the underlying material.
1126       </p><div class="orderedlist"><ol class="orderedlist" type="1"><li class="listitem">
1127           Make sure TeleMetrum is aligned precisely along the axis of
1128           acceleration so that the accelerometer can accurately
1129           capture data during the flight.
1130         </li><li class="listitem">
1131           Watch for any metal touching components on the
1132           board. Shorting out connections on the bottom of the board
1133           can cause the altimeter to fail during flight.
1134         </li></ol></div></div><div class="section" title="2. Dealing with the Antenna"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2062944"></a>2. Dealing with the Antenna</h2></div></div></div><p>
1135         The antenna supplied is just a piece of solid, insulated,
1136         wire. If it gets damaged or broken, it can be easily
1137         replaced. It should be kept straight and not cut; bending or
1138         cutting it will change the resonant frequency and/or
1139         impedance, making it a less efficient radiator and thus
1140         reducing the range of the telemetry signal.
1141       </p><p>
1142         Keeping metal away from the antenna will provide better range
1143         and a more even radiation pattern. In most rockets, it's not
1144         entirely possible to isolate the antenna from metal
1145         components; there are often bolts, all-thread and wires from other
1146         electronics to contend with. Just be aware that the more stuff
1147         like this around the antenna, the lower the range.
1148       </p><p>
1149         Make sure the antenna is not inside a tube made or covered
1150         with conducting material. Carbon fiber is the most common
1151         culprit here -- CF is a good conductor and will effectively
1152         shield the antenna, dramatically reducing signal strength and
1153         range. Metallic flake paint is another effective shielding
1154         material which is to be avoided around any antennas.
1155       </p><p>
1156         If the ebay is large enough, it can be convenient to simply
1157         mount the altimeter at one end and stretch the antenna out
1158         inside. Taping the antenna to the sled can keep it straight
1159         under acceleration. If there are metal rods, keep the
1160         antenna as far away as possible.
1161       </p><p>
1162         For a shorter ebay, it's quite practical to have the antenna
1163         run through a bulkhead and into an adjacent bay. Drill a small
1164         hole in the bulkhead, pass the antenna wire through it and
1165         then seal it up with glue or clay. We've also used acrylic
1166         tubing to create a cavity for the antenna wire. This works a
1167         bit better in that the antenna is known to stay straight and
1168         not get folded by recovery components in the bay. Angle the
1169         tubing towards the side wall of the rocket and it ends up
1170         consuming very little space.
1171       </p><p>
1172         If you need to place the antenna at a distance from the
1173         altimeter, you can replace the antenna with an edge-mounted
1174         SMA connector, and then run 50&#937; coax from the board to the
1175         antenna. Building a remote antenna is beyond the scope of this
1176         manual.
1177       </p></div><div class="section" title="3. Preserving GPS Reception"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2075472"></a>3. Preserving GPS Reception</h2></div></div></div><p>
1178         The GPS antenna and receiver in TeleMetrum are highly
1179         sensitive and normally have no trouble tracking enough
1180         satellites to provide accurate position information for
1181         recovering the rocket. However, there are many ways to
1182         attenuate the GPS signal.
1183       </p><div class="orderedlist"><ol class="orderedlist" type="1"><li class="listitem">
1184           Conductive tubing or coatings. Carbon fiber and metal
1185           tubing, or metallic paint will all dramatically attenuate the
1186           GPS signal. We've never heard of anyone successfully
1187           receiving GPS from inside these materials.
1188         </li><li class="listitem">
1189           Metal components near the GPS patch antenna. These will
1190           de-tune the patch antenna, changing the resonant frequency
1191           away from the L1 carrier and reduce the effectiveness of the
1192           antenna. You can place as much stuff as you like beneath the
1193           antenna as that's covered with a ground plane. But, keep
1194           wires and metal out from above the patch antenna.
1195         </li></ol></div><p>
1196       </p></div><div class="section" title="4. Radio Frequency Interference"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1887864"></a>4. Radio Frequency Interference</h2></div></div></div><p>
1197         Any altimeter will generate RFI; the digital circuits use
1198         high-frequency clocks that spray radio interference across a
1199         wide band. Altus Metrum altimeters generate intentional radio
1200         signals as well, increasing the amount of RF energy around the board.
1201       </p><p>
1202         Rocketry altimeters also use precise sensors measuring air
1203         pressure and acceleration. Tiny changes in voltage can cause
1204         these sensor readings to vary by a huge amount. When the
1205         sensors start mis-reporting data, the altimeter can either
1206         fire the igniters at the wrong time, or not fire them at all.
1207       </p><p>
1208         Voltages are induced when radio frequency energy is
1209         transmitted from one circuit to another. Here are things that
1210         influence the induced voltage and current:
1211       </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem">
1212           Keep wires from different circuits apart. Moving circuits
1213           further apart will reduce RFI.
1214         </li><li class="listitem">
1215           Avoid parallel wires from different circuits. The longer two
1216           wires run parallel to one another, the larger the amount of
1217           transferred energy. Cross wires at right angles to reduce
1218           RFI.
1219         </li><li class="listitem">
1220           Twist wires from the same circuits. Two wires the same
1221           distance from the transmitter will get the same amount of
1222           induced energy which will then cancel out. Any time you have
1223           a wire pair running together, twist the pair together to
1224           even out distances and reduce RFI. For altimeters, this
1225           includes battery leads, switch hookups and igniter
1226           circuits.
1227         </li><li class="listitem">
1228           Avoid resonant lengths. Know what frequencies are present
1229           in the environment and avoid having wire lengths near a
1230           natural resonant length. Altusmetrum products transmit on the
1231           70cm amateur band, so you should avoid lengths that are a
1232           simple ratio of that length; essentially any multiple of 1/4
1233           of the wavelength (17.5cm).
1234         </li></ul></div></div><div class="section" title="5. The Barometric Sensor"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2902592"></a>5. The Barometric Sensor</h2></div></div></div><p>
1235         Altusmetrum altimeters measure altitude with a barometric
1236         sensor, essentially measuring the amount of air above the
1237         rocket to figure out how high it is. A large number of
1238         measurements are taken as the altimeter initializes itself to
1239         figure out the pad altitude. Subsequent measurements are then
1240         used to compute the height above the pad.
1241       </p><p>
1242         To accurately measure atmospheric pressure, the ebay
1243         containing the altimeter must be vented outside the
1244         air-frame. The vent must be placed in a region of linear
1245         airflow, have smooth edges, and away from areas of increasing or 
1246         decreasing pressure.
1247       </p><p>
1248         The barometric sensor in the altimeter is quite sensitive to
1249         chemical damage from the products of APCP or BP combustion, so
1250         make sure the ebay is carefully sealed from any compartment
1251         which contains ejection charges or motors.
1252       </p></div><div class="section" title="6. Ground Testing"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2991488"></a>6. Ground Testing</h2></div></div></div><p>
1253         The most important aspect of any installation is careful
1254         ground testing. Bringing an air-frame up to the LCO table which
1255         hasn't been ground tested can lead to delays or ejection
1256         charges firing on the pad, or, even worse, a recovery system
1257         failure.
1258       </p><p>
1259         Do a 'full systems' test that includes wiring up all igniters
1260         without any BP and turning on all of the electronics in flight
1261         mode. This will catch any mistakes in wiring and any residual
1262         RFI issues that might accidentally fire igniters at the wrong
1263         time. Let the air-frame sit for several minutes, checking for
1264         adequate telemetry signal strength and GPS lock.  If any igniters
1265         fire unexpectedly, find and resolve the issue before loading any
1266         BP charges!
1267       </p><p>
1268         Ground test the ejection charges. Prepare the rocket for
1269         flight, loading ejection charges and igniters. Completely
1270         assemble the air-frame and then use the 'Fire Igniters'
1271         interface through a TeleDongle to command each charge to
1272         fire. Make sure the charge is sufficient to robustly separate
1273         the air-frame and deploy the recovery system.
1274       </p></div></div><div class="chapter" title="Chapter 9. Updating Device Firmware"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2336184"></a>Chapter 9. Updating Device Firmware</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3061016">1. Updating TeleMetrum Firmware</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp1980776">2. Updating TeleMini Firmware</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2731488">3. Updating TeleDongle Firmware</a></span></dt></dl></div><p>
1275       The big concept to understand is that you have to use a
1276       TeleDongle as a programmer to update a TeleMetrum or TeleMini,
1277       and a TeleMetrum or other TeleDongle to program the TeleDongle
1278       Due to limited memory resources in the cc1111, we don't support
1279       programming directly over USB. 
1280     </p><p>
1281       You may wish to begin by ensuring you have current firmware images.
1282       These are distributed as part of the AltOS software bundle that
1283       also includes the AltosUI ground station program.  Newer ground
1284       station versions typically work fine with older firmware versions,
1285       so you don't need to update your devices just to try out new
1286       software features.  You can always download the most recent
1287       version from <a class="ulink" href="http://www.altusmetrum.org/AltOS/" target="_top">http://www.altusmetrum.org/AltOS/</a>.
1288     </p><p>
1289       We recommend updating the altimeter first, before updating TeleDongle.
1290     </p><div class="section" title="1. Updating TeleMetrum Firmware"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3061016"></a>1. Updating TeleMetrum Firmware</h2></div></div></div><div class="orderedlist"><ol class="orderedlist" type="1"><li class="listitem">
1291           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
1292           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
1293           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
1294         </li><li class="listitem">
1295           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
1296           to the circuit board.
1297         </li><li class="listitem">
1298           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
1299           matching connector on the TeleDongle, and the 4-pin end to the
1300           matching connector on the TeleMetrum.
1301           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
1302           goes through a hole in the PC board when you have the cable
1303           oriented correctly.
1304         </li><li class="listitem">
1305           Attach a battery to the TeleMetrum board.
1306         </li><li class="listitem">
1307           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
1308           up the TeleMetrum.
1309         </li><li class="listitem">
1310           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
1311         </li><li class="listitem">
1312           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
1313           programming device.
1314         </li><li class="listitem">
1315           Select the image you want put on the TeleMetrum, which should have a
1316           name in the form telemetrum-v1.1-1.0.0.ihx.  It should be visible
1317         in the default directory, if not you may have to poke around
1318         your system to find it.
1319         </li><li class="listitem">
1320           Make sure the configuration parameters are reasonable
1321           looking. If the serial number and/or RF configuration
1322           values aren't right, you'll need to change them.
1323         </li><li class="listitem">
1324           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
1325           the TeleMetrum with new firmware, showing a progress bar.
1326         </li><li class="listitem">
1327           Confirm that the TeleMetrum board seems to have updated OK, which you
1328           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
1329           to connect to the board and issue the 'v' command to check
1330           the version, etc.
1331         </li><li class="listitem">
1332           If something goes wrong, give it another try.
1333         </li></ol></div></div><div class="section" title="2. Updating TeleMini Firmware"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1980776"></a>2. Updating TeleMini Firmware</h2></div></div></div><div class="orderedlist"><ol class="orderedlist" type="1"><li class="listitem">
1334           You'll need a special 'programming cable' to reprogram the
1335           TeleMini. It's available on the Altus Metrum web store, or
1336           you can make your own using an 8-pin MicroMaTch connector on
1337           one end and a set of four pins on the other.
1338         </li><li class="listitem">
1339           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
1340           to the circuit board.
1341         </li><li class="listitem">
1342           Plug the 8-pin end of the programming cable to the matching
1343           connector on the TeleDongle, and the 4-pins into the holes
1344           in the TeleMini circuit board.  Note that the MicroMaTch
1345           connector has an alignment pin that goes through a hole in
1346           the PC board when you have the cable oriented correctly, and
1347           that pin 1 on the TeleMini board is marked with a square pad
1348           while the other pins have round pads.
1349         </li><li class="listitem">
1350           Attach a battery to the TeleMini board.
1351         </li><li class="listitem">
1352           Plug the TeleDongle into your computer's USB port, and power
1353           up the TeleMini
1354         </li><li class="listitem">
1355           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
1356         </li><li class="listitem">
1357           Pick the TeleDongle device from the list, identifying it as the
1358           programming device.
1359         </li><li class="listitem">
1360           Select the image you want put on the TeleMini, which should have a
1361           name in the form telemini-v1.0-1.0.0.ihx.  It should be visible
1362         in the default directory, if not you may have to poke around
1363         your system to find it.
1364         </li><li class="listitem">
1365           Make sure the configuration parameters are reasonable
1366           looking. If the serial number and/or RF configuration
1367           values aren't right, you'll need to change them.
1368         </li><li class="listitem">
1369           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
1370           the TeleMini with new firmware, showing a progress bar.
1371         </li><li class="listitem">
1372           Confirm that the TeleMini board seems to have updated OK, which you
1373           can do by configuring it over the radio link through the TeleDongle, or
1374           letting it come up in "flight" mode and listening for telemetry.
1375         </li><li class="listitem">
1376           If something goes wrong, give it another try.
1377         </li></ol></div></div><div class="section" title="3. Updating TeleDongle Firmware"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2731488"></a>3. Updating TeleDongle Firmware</h2></div></div></div><p>
1378         Updating TeleDongle's firmware is just like updating TeleMetrum or TeleMini
1379         firmware, but you use either a TeleMetrum or another TeleDongle as the programmer.
1380         </p><div class="orderedlist"><ol class="orderedlist" type="1"><li class="listitem">
1381           Find the 'programming cable' that you got as part of the starter
1382           kit, that has a red 8-pin MicroMaTch connector on one end and a
1383           red 4-pin MicroMaTch connector on the other end.
1384         </li><li class="listitem">
1385           Find the USB cable that you got as part of the starter kit, and
1386           plug the "mini" end in to the mating connector on TeleMetrum or TeleDongle.
1387         </li><li class="listitem">
1388           Take the 2 screws out of the TeleDongle case to get access
1389           to the circuit board.
1390         </li><li class="listitem">
1391           Plug the 8-pin end of the programming cable to the
1392           matching connector on the programmer, and the 4-pin end to the
1393           matching connector on the TeleDongle.
1394           Note that each MicroMaTch connector has an alignment pin that
1395           goes through a hole in the PC board when you have the cable
1396           oriented correctly.
1397         </li><li class="listitem">
1398           Attach a battery to the TeleMetrum board if you're using one.
1399         </li><li class="listitem">
1400           Plug both the programmer and the TeleDongle into your computer's USB
1401           ports, and power up the programmer.
1402         </li><li class="listitem">
1403           Run AltosUI, and select 'Flash Image' from the File menu.
1404         </li><li class="listitem">
1405           Pick the programmer device from the list, identifying it as the
1406           programming device.
1407         </li><li class="listitem">
1408           Select the image you want put on the TeleDongle, which should have a
1409           name in the form teledongle-v0.2-1.0.0.ihx.  It should be visible
1410         in the default directory, if not you may have to poke around
1411         your system to find it.
1412         </li><li class="listitem">
1413           Make sure the configuration parameters are reasonable
1414           looking. If the serial number and/or RF configuration
1415           values aren't right, you'll need to change them.  The TeleDongle
1416           serial number is on the "bottom" of the circuit board, and can
1417           usually be read through the translucent blue plastic case without
1418           needing to remove the board from the case.
1419         </li><li class="listitem">
1420           Hit the 'OK' button and the software should proceed to flash
1421           the TeleDongle with new firmware, showing a progress bar.
1422         </li><li class="listitem">
1423           Confirm that the TeleDongle board seems to have updated OK, which you
1424           can do by plugging in to it over USB and using a terminal program
1425           to connect to the board and issue the 'v' command to check
1426           the version, etc.  Once you're happy, remove the programming cable
1427           and put the cover back on the TeleDongle.
1428         </li><li class="listitem">
1429           If something goes wrong, give it another try.
1430         </li></ol></div><p>
1431         Be careful removing the programming cable from the locking 8-pin
1432         connector on TeleMetrum.  You'll need a fingernail or perhaps a thin
1433         screwdriver or knife blade to gently pry the locking ears out
1434         slightly to extract the connector.  We used a locking connector on
1435         TeleMetrum to help ensure that the cabling to companion boards
1436         used in a rocket don't ever come loose accidentally in flight.
1437       </p></div></div><div class="chapter" title="Chapter 10. Hardware Specifications"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2742616"></a>Chapter 10. Hardware Specifications</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp3450088">1. TeleMetrum Specifications</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp2397848">2. TeleMini Specifications</a></span></dt></dl></div><div class="section" title="1. TeleMetrum Specifications"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3450088"></a>1. TeleMetrum Specifications</h2></div></div></div><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
1438             Recording altimeter for model rocketry.
1439           </p></li><li class="listitem"><p>
1440             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
1441           </p></li><li class="listitem"><p>
1442             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
1443           </p></li><li class="listitem"><p>
1444             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
1445           </p></li><li class="listitem"><p>
1446             1-axis high-g accelerometer for motor characterization, capable of
1447             +/- 50g using default part.
1448           </p></li><li class="listitem"><p>
1449             On-board, integrated GPS receiver with 5Hz update rate capability.
1450           </p></li><li class="listitem"><p>
1451             On-board 1 megabyte non-volatile memory for flight data storage.
1452           </p></li><li class="listitem"><p>
1453             USB interface for battery charging, configuration, and data recovery.
1454           </p></li><li class="listitem"><p>
1455             Fully integrated support for Li-Po rechargeable batteries.
1456           </p></li><li class="listitem"><p>
1457             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
1458             optional separate pyro battery if needed.
1459           </p></li><li class="listitem"><p>
1460             2.75 x 1 inch board designed to fit inside 29mm air-frame coupler tube.
1461           </p></li></ul></div></div><div class="section" title="2. TeleMini Specifications"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp2397848"></a>2. TeleMini Specifications</h2></div></div></div><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem"><p>
1462             Recording altimeter for model rocketry.
1463           </p></li><li class="listitem"><p>
1464             Supports dual deployment (can fire 2 ejection charges).
1465           </p></li><li class="listitem"><p>
1466             70cm ham-band transceiver for telemetry down-link.
1467           </p></li><li class="listitem"><p>
1468             Barometric pressure sensor good to 45k feet MSL.
1469           </p></li><li class="listitem"><p>
1470             On-board 5 kilobyte non-volatile memory for flight data storage.
1471           </p></li><li class="listitem"><p>
1472             RF interface for battery charging, configuration, and data recovery.
1473           </p></li><li class="listitem"><p>
1474             Support for Li-Po rechargeable batteries, using an external charger.
1475           </p></li><li class="listitem"><p>
1476             Uses Li-Po to fire e-matches, can be modified to support 
1477             optional separate pyro battery if needed.
1478           </p></li><li class="listitem"><p>
1479             1.5 x .5 inch board designed to fit inside 18mm air-frame coupler tube.
1480           </p></li></ul></div></div></div><div class="chapter" title="Chapter 11. FAQ"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp3517088"></a>Chapter 11. FAQ</h2></div></div></div><p>
1481         TeleMetrum seems to shut off when disconnected from the
1482         computer.  Make sure the battery is adequately charged.  Remember the
1483         unit will pull more power than the USB port can deliver before the
1484         GPS enters "locked" mode.  The battery charges best when TeleMetrum
1485         is turned off.
1486       </p><p>
1487         It's impossible to stop the TeleDongle when it's in "p" mode, I have
1488         to unplug the USB cable?  Make sure you have tried to "escape out" of
1489         this mode.  If this doesn't work the reboot procedure for the
1490         TeleDongle *is* to simply unplug it. 'cu' however will retain it's
1491         outgoing buffer IF your "escape out" ('~~') does not work.
1492         At this point using either 'ao-view' (or possibly
1493         'cutemon') instead of 'cu' will 'clear' the issue and allow renewed
1494         communication.
1495       </p><p>
1496         The amber LED (on the TeleMetrum) lights up when both
1497         battery and USB are connected. Does this mean it's charging?
1498         Yes, the yellow LED indicates the charging at the 'regular' rate.
1499         If the led is out but the unit is still plugged into a USB port,
1500         then the battery is being charged at a 'trickle' rate.
1501       </p><p>
1502         There are no "dit-dah-dah-dit" sound or lights like the manual mentions?
1503         That's the "pad" mode.  Weak batteries might be the problem.
1504         It is also possible that the TeleMetrum is horizontal and the output
1505         is instead a "dit-dit" meaning 'idle'. For TeleMini, it's possible that
1506         it received a command packet which would have left it in "pad" mode.
1507       </p><p>
1508         How do I save flight data?
1509         Live telemetry is written to file(s) whenever AltosUI is connected
1510         to the TeleDongle.  The file area defaults to ~/TeleMetrum
1511         but is easily changed using the menus in AltosUI. The files that
1512         are written end in '.telem'. The after-flight
1513         data-dumped files will end in .eeprom and represent continuous data
1514         unlike the .telem files that are subject to losses
1515         along the RF data path.
1516         See the above instructions on what and how to save the eeprom stored
1517         data after physically retrieving your altimeter.  Make sure to save
1518         the on-board data after each flight; while the TeleMetrum can store
1519         multiple flights, you never know when you'll lose the altimeter...
1520       </p></div><div class="appendix" title="Appendix A. Notes for Older Software"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2358816"></a>Appendix A. Notes for Older Software</h2></div></div></div><p>
1521       <span class="emphasis"><em>
1522       Before AltosUI was written, using Altus Metrum devices required
1523       some finesse with the Linux command line. There was a limited
1524       GUI tool, ao-view, which provided functionality similar to the
1525       Monitor Flight window in AltosUI, but everything else was a
1526       fairly 80's experience. This appendix includes documentation for
1527       using that software.
1528       </em></span>
1529     </p><p>
1530       Both TeleMetrum and TeleDongle can be directly communicated
1531       with using USB ports. The first thing you should try after getting
1532       both units plugged into to your computer's USB port(s) is to run
1533       'ao-list' from a terminal-window to see what port-device-name each
1534       device has been assigned by the operating system.
1535       You will need this information to access the devices via their
1536       respective on-board firmware and data using other command line
1537       programs in the AltOS software suite.
1538     </p><p>
1539       TeleMini can be communicated with through a TeleDongle device
1540       over the radio link. When first booted, TeleMini listens for a
1541       TeleDongle device and if it receives a packet, it goes into
1542       'idle' mode. Otherwise, it goes into 'pad' mode and waits to be
1543       launched. The easiest way to get it talking is to start the
1544       communication link on the TeleDongle and the power up the
1545       TeleMini board.
1546     </p><p>
1547       To access the device's firmware for configuration you need a terminal
1548       program such as you would use to talk to a modem.  The software
1549       authors prefer using the program 'cu' which comes from the UUCP package
1550       on most Unix-like systems such as Linux.  An example command line for
1551       cu might be 'cu -l /dev/ttyACM0', substituting the correct number
1552       indicated from running the
1553       ao-list program.  Another reasonable terminal program for Linux is
1554       'cutecom'.  The default 'escape'
1555       character used by CU (i.e. the character you use to
1556       issue commands to cu itself instead of sending the command as input
1557       to the connected device) is a '~'. You will need this for use in
1558       only two different ways during normal operations. First is to exit
1559       the program by sending a '~.' which is called a 'escape-disconnect'
1560       and allows you to close-out from 'cu'. The
1561       second use will be outlined later.
1562     </p><p>
1563       All of the Altus Metrum devices share the concept of a two level
1564       command set in their firmware.
1565       The first layer has several single letter commands. Once
1566       you are using 'cu' (or 'cutecom') sending (typing) a '?'
1567       returns a full list of these
1568       commands. The second level are configuration sub-commands accessed
1569       using the 'c' command, for
1570       instance typing 'c?' will give you this second level of commands
1571       (all of which require the
1572       letter 'c' to access).  Please note that most configuration options
1573       are stored only in Flash memory; TeleDongle doesn't provide any storage
1574       for these options and so they'll all be lost when you unplug it.
1575     </p><p>
1576       Try setting these configuration ('c' or second level menu) values.  A good
1577       place to start is by setting your call sign.  By default, the boards
1578       use 'N0CALL' which is cute, but not exactly legal!
1579       Spend a few minutes getting comfortable with the units, their
1580       firmware, and 'cu' (or possibly 'cutecom').
1581       For instance, try to send
1582       (type) a 'c r 2' and verify the channel change by sending a 'c s'.
1583       Verify you can connect and disconnect from the units while in your
1584       terminal program by sending the escape-disconnect mentioned above.
1585     </p><p>
1586           To set the radio frequency, use the 'c R' command to specify the
1587           radio transceiver configuration parameter. This parameter is computed
1588           using the desired frequency, 'F', the radio calibration parameter, 'C' (showed by the 'c s' command) and
1589           the standard calibration reference frequency, 'S', (normally 434.550MHz):
1590           </p><pre class="programlisting">
1591             R = F / S * C
1592           </pre><p>
1593           Round the result to the nearest integer value.
1594           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
1595           change to the parameter block in the on-board flash on
1596           your altimeter board if you want the change to stay in place across reboots.
1597         </p><p>
1598           To set the apogee delay, use the 'c d' command.
1599           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
1600           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
1601         </p><p>
1602           To set the main deployment altitude, use the 'c m' command.
1603           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
1604           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
1605         </p><p>
1606           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
1607           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
1608           command to generate a CW carrier.  Wait for the transmitter temperature
1609           to stabilize and the frequency to settle down.
1610           Then, divide 434.550 MHz by the
1611           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
1612           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
1613           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
1614           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
1615           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
1616           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
1617           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
1618         </p><p>
1619       Note that the 'reboot' command, which is very useful on the altimeters,
1620       will likely just cause problems with the dongle.  The *correct* way
1621       to reset the dongle is just to unplug and re-plug it.
1622     </p><p>
1623       A fun thing to do at the launch site and something you can do while
1624       learning how to use these units is to play with the radio link access
1625       between an altimeter and the TeleDongle.  Be aware that you *must* create
1626       some physical separation between the devices, otherwise the link will
1627       not function due to signal overload in the receivers in each device.
1628     </p><p>
1629       Now might be a good time to take a break and read the rest of this
1630       manual, particularly about the two "modes" that the altimeters
1631       can be placed in. TeleMetrum uses the position of the device when booting
1632       up will determine whether the unit is in "pad" or "idle" mode. TeleMini
1633       enters "idle" mode when it receives a command packet within the first 5 seconds
1634       of being powered up, otherwise it enters "pad" mode.
1635     </p><p>
1636       You can access an altimeter in idle mode from the TeleDongle's USB
1637       connection using the radio link
1638       by issuing a 'p' command to the TeleDongle. Practice connecting and
1639       disconnecting ('~~' while using 'cu') from the altimeter.  If
1640       you cannot escape out of the "p" command, (by using a '~~' when in
1641       CU) then it is likely that your kernel has issues.  Try a newer version.
1642     </p><p>
1643       Using this radio link allows you to configure the altimeter, test
1644       fire e-matches and igniters from the flight line, check pyro-match
1645       continuity and so forth. You can leave the unit turned on while it
1646       is in 'idle mode' and then place the
1647       rocket vertically on the launch pad, walk away and then issue a
1648       reboot command.  The altimeter will reboot and start sending data
1649       having changed to the "pad" mode. If the TeleDongle is not receiving
1650       this data, you can disconnect 'cu' from the TeleDongle using the
1651       procedures mentioned above and THEN connect to the TeleDongle from
1652       inside 'ao-view'. If this doesn't work, disconnect from the
1653       TeleDongle, unplug it, and try again after plugging it back in.
1654     </p><p>
1655       In order to reduce the chance of accidental firing of pyrotechnic
1656       charges, the command to fire a charge is intentionally somewhat
1657       difficult to type, and the built-in help is slightly cryptic to
1658       prevent accidental echoing of characters from the help text back at
1659       the board from firing a charge.  The command to fire the apogee
1660       drogue charge is 'i DoIt drogue' and the command to fire the main
1661       charge is 'i DoIt main'.
1662     </p><p>
1663       On TeleMetrum, the GPS will eventually find enough satellites, lock in on them,
1664       and 'ao-view' will both auditorily announce and visually indicate
1665       that GPS is ready.
1666       Now you can launch knowing that you have a good data path and
1667       good satellite lock for flight data and recovery.  Remember
1668       you MUST tell ao-view to connect to the TeleDongle explicitly in
1669       order for ao-view to be able to receive data.
1670     </p><p>
1671       The altimeters provide RDF (radio direction finding) tones on
1672       the pad, during descent and after landing. These can be used to
1673       locate the rocket using a directional antenna; the signal
1674       strength providing an indication of the direction from receiver to rocket.
1675     </p><p>
1676       TeleMetrum also provides GPS tracking data, which can further simplify
1677       locating the rocket once it has landed. (The last good GPS data
1678       received before touch-down will be on the data screen of 'ao-view'.)
1679     </p><p>
1680       Once you have recovered the rocket you can download the eeprom
1681       contents using either 'ao-dumplog' (or possibly 'ao-eeprom'), over
1682       either a USB cable or over the radio link using TeleDongle.
1683       And by following the man page for 'ao-postflight' you can create
1684       various data output reports, graphs, and even KML data to see the
1685       flight trajectory in Google-earth. (Moving the viewing angle making
1686       sure to connect the yellow lines while in Google-earth is the proper
1687       technique.)
1688     </p><p>
1689       As for ao-view.... some things are in the menu but don't do anything
1690       very useful.  The developers have stopped working on ao-view to focus
1691       on a new, cross-platform ground station program.  So ao-view may or
1692       may not be updated in the future.  Mostly you just use
1693       the Log and Device menus.  It has a wonderful display of the incoming
1694       flight data and I am sure you will enjoy what it has to say to you
1695       once you enable the voice output!
1696     </p></div><div class="appendix" title="Appendix B. Calibration"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2555760"></a>Appendix B. Calibration</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#idp1119368">1. Radio Frequency</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#idp3257080">2. TeleMetrum Accelerometer</a></span></dt></dl></div><p>
1697         There are only two calibrations required for a TeleMetrum board, and
1698         only one for TeleDongle and TeleMini.  All boards are shipped from
1699         the factory pre-calibrated, but the procedures are documented here
1700         in case they are ever needed.  Re-calibration is not supported by
1701         AltosUI, you must connect to the board with a serial terminal program
1702         and interact directly with the on-board command interpreter to effect
1703         calibration.
1704       </p><div class="section" title="1. Radio Frequency"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp1119368"></a>1. Radio Frequency</h2></div></div></div><p>
1705           The radio frequency is synthesized from a clock based on the 48 MHz
1706           crystal on the board.  The actual frequency of this oscillator 
1707           must be measured to generate a calibration constant.  While our 
1708           GFSK modulation
1709           bandwidth is wide enough to allow boards to communicate even when
1710           their oscillators are not on exactly the same frequency, performance
1711           is best when they are closely matched.
1712           Radio frequency calibration requires a calibrated frequency counter.
1713           Fortunately, once set, the variation in frequency due to aging and
1714           temperature changes is small enough that re-calibration by customers
1715           should generally not be required.
1716         </p><p>
1717           To calibrate the radio frequency, connect the UHF antenna port to a
1718           frequency counter, set the board to 434.550MHz, and use the 'C'
1719           command in the on-board command interpreter to generate a CW 
1720           carrier.  For TeleMetrum, this is best done over USB.  For TeleMini,
1721           note that the only way to escape the 'C' command is via power cycle
1722           since the board will no longer be listening for commands once it
1723           starts generating a CW carrier.
1724         </p><p>
1725           Wait for the transmitter temperature to stabilize and the frequency 
1726           to settle down.  Then, divide 434.550 MHz by the
1727           measured frequency and multiply by the current radio cal value show
1728           in the 'c s' command.  For an unprogrammed board, the default value
1729           is 1186611.  Take the resulting integer and program it using the 'c f'
1730           command.  Testing with the 'C' command again should show a carrier
1731           within a few tens of Hertz of the intended frequency.
1732           As with all 'c' sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
1733           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
1734         </p><p>
1735           Note that any time you re-do the radio frequency calibration, the
1736           radio frequency is reset to the default 434.550 Mhz.  If you want
1737           to use another frequency, you will have to set that again after
1738           calibration is completed.
1739         </p></div><div class="section" title="2. TeleMetrum Accelerometer"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="idp3257080"></a>2. TeleMetrum Accelerometer</h2></div></div></div><p>
1740           The TeleMetrum accelerometer we use has its own 5 volt power 
1741           supply and
1742           the output must be passed through a resistive voltage divider to match
1743           the input of our 3.3 volt ADC.  This means that unlike the barometric
1744           sensor, the output of the acceleration sensor is not ratio-metric to
1745           the ADC converter, and calibration is required.  Explicitly 
1746           calibrating the accelerometers also allows us to load any device
1747           from a Freescale family that includes at least +/- 40g, 50g, 100g, 
1748           and 200g parts.  Using gravity,
1749           a simple 2-point calibration yields acceptable results capturing both
1750           the different sensitivities and ranges of the different accelerometer
1751           parts and any variation in power supply voltages or resistor values
1752           in the divider network.
1753         </p><p>
1754           To calibrate the acceleration sensor, use the 'c a 0' command.  You
1755           will be prompted to orient the board vertically with the UHF antenna
1756           up and press a key, then to orient the board vertically with the
1757           UHF antenna down and press a key.  Note that the accuracy of this
1758           calibration depends primarily on how perfectly vertical and still
1759           the board is held during the cal process.  As with all 'c' 
1760           sub-commands, follow this with a 'c w' to write the
1761           change to the parameter block in the on-board DataFlash chip.
1762         </p><p>
1763           The +1g and -1g calibration points are included in each telemetry
1764           frame and are part of the header stored in onboard flash to be
1765           downloaded after flight.  We always store and return raw ADC 
1766           samples for each sensor... so nothing is permanently "lost" or 
1767           "damaged" if the calibration is poor.
1768         </p><p>
1769          In the unlikely event an accel cal goes badly, it is possible
1770          that TeleMetrum may always come up in 'pad mode' and as such not be
1771          listening to either the USB or radio link.  If that happens,
1772          there is a special hook in the firmware to force the board back
1773          in to 'idle mode' so you can re-do the cal.  To use this hook, you
1774          just need to ground the SPI clock pin at power-on.  This pin is
1775          available as pin 2 on the 8-pin companion connector, and pin 1 is
1776          ground.  So either carefully install a fine-gauge wire jumper
1777          between the two pins closest to the index hole end of the 8-pin
1778          connector, or plug in the programming cable to the 8-pin connector
1779          and use a small screwdriver or similar to short the two pins closest
1780          to the index post on the 4-pin end of the programming cable, and
1781          power up the board.  It should come up in 'idle mode' (two beeps),
1782          allowing a re-cal.
1783         </p></div></div><div class="appendix" title="Appendix C. Release Notes"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="idp2653672"></a>Appendix C. Release Notes</h2></div></div></div><span style="color: red">&lt;xi:include&gt;&lt;/xi:include&gt;</span><p>
1784     Version 0.9.2 is an AltosUI bug-fix release, with no firmware changes.
1785   </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem">
1786       Fix plotting problems due to missing file in the Mac OS install image.
1787     </li><li class="listitem">
1788       Always read whole eeprom blocks, mark empty records invalid, display parsing errors to user.
1789     </li><li class="listitem">
1790       Add software version to Configure AltosUI dialog
1791     </li></ul></div><p>
1792     Version 0.9 adds a few new firmware features and accompanying
1793     AltosUI changes, along with new hardware support.
1794   </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem">
1795       Support for TeleMetrum v1.1 hardware. Sources for the flash
1796       memory part used in v1.0 dried up, so v1.1 uses a different part
1797       which required a new driver and support for explicit flight log
1798       erasing.
1799     </li><li class="listitem">
1800       Multiple flight log support. This stores more than one flight
1801       log in the on-board flash memory. It also requires the user to
1802       explicitly erase flights so that you won't lose flight logs just
1803       because you fly the same board twice in one day.
1804     </li><li class="listitem">
1805       Telemetry support for devices with serial number &gt;=
1806       256. Previous versions used a telemetry packet format that
1807       provided only 8 bits for the device serial number. This change
1808       requires that both ends of the telemetry link be running the 0.9
1809       firmware or they will not communicate.
1810     </li></ul></div><p>
1811     Version 0.8 offers a major upgrade in the AltosUI
1812     interface. Significant new features include:
1813   </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem">
1814       Post-flight graphing tool. This lets you explore the behaviour
1815       of your rocket after flight with a scroll-able and zoom-able
1816       chart showing the altitude, speed and acceleration of the
1817       airframe along with events recorded by the flight computer. You
1818       can export graphs to PNG files, or print them directly.
1819     </li><li class="listitem">
1820       Real-time moving map which overlays the in-progress flight on
1821       satellite imagery fetched from Google Maps. This lets you see in
1822       pictures where your rocket has landed, allowing you to plan
1823       recovery activities more accurately.
1824     </li><li class="listitem">
1825       Wireless recovery system testing. Prep your rocket for flight
1826       and test fire the deployment charges to make sure things work as
1827       expected. All without threading wires through holes in your
1828       airframe.
1829     </li><li class="listitem">
1830       Optimized flight status displays. Each flight state now has it's
1831       own custom 'tab' in the flight monitoring window so you can
1832       focus on the most important details. Pre-flight, the system
1833       shows a set of red/green status indicators for battery voltage,
1834       apogee/main igniter continutity and GPS reception. Wait until
1835       they're all green and your rocket is ready for flight. There are
1836       also tabs for ascent, descent and landing along with the
1837       original tabular view of the data.
1838     </li><li class="listitem">
1839       Monitor multiple flights simultaneously. If you have more than
1840       one TeleDongle, you can monitor a flight with each one on the
1841       same computer.
1842     </li><li class="listitem">
1843       Automatic flight monitoring at startup. Plug TeleDongle into the
1844       machine before starting AltosUI and it will automatically
1845       connect to it and prepare to monitor a flight.
1846     </li><li class="listitem">
1847       Exports Google Earth flight tracks. Using the Keyhole Markup
1848       Language (.kml) file format, this provides a 3D view of your
1849       rocket flight through the Google Earth program.
1850     </li></ul></div><p>
1851 Version 0.7.1 is the first release containing our new cross-platform Java-based user interface. AltosUI can:
1852   </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" type="disc"><li class="listitem">
1853       Receive and log telemetry from a connected TeleDongle
1854       device. All data received is saved to log files named with the
1855       current date and the connected rocket serial and flight
1856       numbers. There is no mode in which telemetry data will not be
1857       saved.
1858     </li><li class="listitem">
1859       Download logged data from TeleMetrum devices, either through a
1860       direct USB connection or over the air through a TeleDongle
1861       device.
1862     </li><li class="listitem">
1863       Configure a TeleMetrum device, setting the radio channel,
1864       callsign, apogee delay and main deploy height. This can be done
1865       through either a USB connection or over a radio link via a
1866       TeleDongle device.
1867     </li><li class="listitem">
1868       Replay a flight in real-time. This takes a saved telemetry log
1869       or eeprom download and replays it through the user interface so
1870       you can relive your favorite rocket flights.
1871     </li><li class="listitem">
1872       Reprogram Altus Metrum devices. Using an Altus Metrum device
1873       connected via USB, another Altus Metrum device can be
1874       reprogrammed using the supplied programming cable between the
1875       two devices.
1876     </li><li class="listitem">
1877       Export Flight data to a comma-separated-values file. This takes
1878       either telemetry or on-board flight data and generates data
1879       suitable for use in external applications. All data is exported
1880       using standard units so that no device-specific knowledge is
1881       needed to handle the data.
1882     </li><li class="listitem">
1883       Speak to you during the flight. Instead of spending the flight
1884       hunched over your laptop looking at the screen, enjoy the view
1885       while the computer tells you what&#8217;s going on up there. During
1886       ascent, you hear the current flight state and altitude
1887       information. During descent, you get azimuth, elevation and
1888       range information to try and help you find your rocket in the
1889       air. Once on the ground, the direction and distance are
1890       reported.
1891     </li></ul></div></div></div></body></html>