Příručka altimetru Nano V1
Tento návod podrobně popisuje všechny funkce a obsluhu našeho malého altimetru Nano V1 pro rakety.

Formát letového záznamu CSV

PDF

Každý let se na disk Nana uloží jako letový záznam s názvem flightlog<tag>-<n>.aclz a vedle něj odpovídající stránka flightinfo<tag>-<n>.html se souhrnem letu. Značka (tag) jsou poslední čtyři znaky sériového čísla Nana a n je číslo letu.

Ve výchozím stavu je záznam souborem ACLZ, vlastním komprimovaným formátem Nana. Pokud v nastavení nastavíte log_format na 0, bude to místo toho soubor CSV. Tato stránka popisuje oba formáty a sloupce, které z každého dostanete.

Tip
Nejsnazší způsob, jak si let prohlédnout, je nahrát ho na Altimeter Cloud, který ho zobrazí v přehledných grafech a údajích. Tato stránka je pro každého, kdo chce pracovat přímo se surovými daty. Viz stránku Altimeter Cloud.

Proč je ACLZ výchozí

ACLZ zaznamená úplně stejný let jako CSV, se stejnou přesností, přibližně na patnáctině místa, a doporučujeme ho ponechat jako výchozí.

  • Delší lety. Až 38 000 vzorků v jednom záznamu, oproti 22 000 u CSV (20 000 s include_pressure). Při 417 Hz je to rozdíl mezi zachycením dlouhého sestupu celého a vyčerpáním záznamu.
  • Více letů na disku. Typický let má jako ACLZ několik desítek kilobajtů, takže disk pojme všech 39 letů, které Nano uchovává. Jako CSV zaplní disk zhruba deset typických letů a záznam CSV plné délky sám zabere většinu místa.
  • Více dat. Každý záznam ACLZ uchovává také surovou výšku, přesně tak, jak ji barometr naměřil před jakýmkoli zpracováním, a tlak. Vždy tak vidíte, co TrueFuse a TruePath udělaly, a Altimeter Cloud může vykreslit surovou křivku vedle zpracované.
  • Kompresí se nic neztratí. CSV, které si stáhnete z Altimeter Cloud, je přesně to CSV, které by Nano zapsalo, číslici po číslici.
  • Dvakrát podepsáno. Nano podepíše samotný soubor i CSV, na které se rozbalí, takže CSV stažené z Altimeter Cloud lze stále samostatně ověřit.
  • Rychlejší manipulace. Malé soubory se rychleji kopírují i nahrávají, což nejvíc poznáte při nahrávání přímo z Nana přes USB.

Soubor ACLZ nelze otevřít v tabulkovém procesoru. Nahrajte ho na Altimeter Cloud (zdarma, bez nutnosti účtu), kde uvidíte grafy a stáhnete si CSV, nebo pro rychlý pohled přímo z disku otevřete stránku s informacemi o letu vedle něj. CSV volte, jen pokud potřebujete otevírat záznamy přímo z disku v tabulkovém procesoru a vaše lety jsou dost krátké, aby se vešly.

ACLZ (výchozí)CSV
Vzorků na letAž 38 000Až 22 000 (20 000 s include_pressure)
Velikost typického letuNěkolik desítek KBNěkolik stovek KB
Sloupec surové výškyAnoNe
Sloupec tlakuAnoRev 1 až 3 vždy; Rev 4 a novější jen s include_pressure
Otevře se v tabulkovém procesoruNe: nahrajte ho a pak stáhněte CSVAno
PodpisEd25519, nad souborem i nad CSV, na které se rozbalíEd25519, nad souborem

Jak ACLZ funguje uvnitř a jak ho číst vlastním softwarem, popisuje softwarová příručka, včetně referenčního převodníku.

Jak je uspořádán záznam CSV

CSV, ať už zapsané Nanem nebo stažené z Altimeter Cloud, má tři části v tomto pořadí: blok řádků hlavičky se souhrnem letu a nastavením, se kterým byl zaznamenán, jeden prázdný řádek, pak řádek s názvy sloupců začínající Time(ms), a za ním jeden řádek na každý zaznamenaný vzorek.

Pokud píšete parser, hledejte řádek začínající Time(ms) místo počítání řádků a vše od něj dál považujte za data. Hlavička je uspořádána jako dvojice popisek a hodnota vedle sebe, takže se v tabulkovém procesoru čte přehledně: dvojice vlevo, dvojice uprostřed a u revize 4 a novějších další dvojice vpravo s údaji o pohybu.

Hlavička

Hlavička obsahuje vše, co potřebujete k pochopení letu, aniž byste četli jediný datový řádek.

  • Souhrn letu. Apogeum a jeho čas, výška a čas přistání, maximální rychlost stoupání, rychlost přistání a průměrný počet vzorků za sekundu.
  • Identifikace. Název zařízení, všechna tři soutěžní čísla a sériové číslo.
  • Podmínky a nastavení. Teplota desky a napětí baterie na začátku a na konci letu, verze firmwaru, revize desky a jednotlivá nastavení, se kterými se letělo, jako je frekvence vzorkování, hybridní režim, orientace, ochrana startu, poměr vzorků a ukončení záznamu.
  • Zpracování. Které verze TrueFuse a TruePath let zpracovaly a zda byl TrueFuse použit, jak byl potvrzen start a jak byl určen čas vzletu.
  • Revize 4 a novější. Úhel lišty, dominantní osa, kalibrační offsety a kvalita, offset synchronizace senzorů a případná saturace senzorů. Pravá strana přidává statistiky pohybu: časy dohoření a vystřelení, rychlosti při dohoření a sestupu, maximální a průměrná zrychlení během stoupání, zážehu a sestupu a klopení, náklon, zatáčení a odklon při startu.
  • Obnovené lety mají řádek Recovered,1.
  • Adjusted log má u původního letu hodnotu „no“ a ukazuje, zda byl záznam od té doby na Altimeter Cloud přepočítán s jiným tlakem nebo teplotou.

Pole Verification hash obsahuje digitální podpis Ed25519 záznamu, který komukoli umožní potvrdit, že soubor nebyl změněn. Záznamy z firmwaru starších než 1.52 zde místo toho mají hash HMAC-SHA256. Viz Ověření letových záznamů.

Řetězec nastavení

Jediné pole Settings string shrnuje konfiguraci použitou pro let do jednoho řádku. Konfigurovatelné klíče odpovídají možnostem na stránce Nastavení.

KlíčObsahuje
fpTlak na úrovni moře použitý k výpočtu výšky (hPa), pevně 1013,25
ftPoužitá teplota (°C), pevně 15
utZda byla použita teplota senzoru, vždy 0
ssFrekvence vzorkování (Hz)
srPoměr vzorků
msMaximum vzorků
ldVýška detekce startu (m)
lpOchrana startu (mG)
slZámek po spuštění
rsUkončení záznamu
mpUdržení napájení
hmHybridní režim
orOrientace
seSynchronizace senzorů (Rev 4 a novější)
os, ii, kfInterní nastavení zpracování tlaku (převzorkování a filtr)
rcpReferenční nula na zemi zachycená při startu
rmiČas startu v milisekundách
cgx, cgy, cgzUložené kalibrační offsety gyroskopu (Rev 4 a novější)
cax, cay, cazUložené kalibrační offsety akcelerometru (Rev 4 a novější)
zbbInterní testovací příznak, při normálním letu vždy 0
sda, sdm, sdn, sdsReferenční nula při spuštění: oříznutý průměr a medián výšky z údajů na rampě, kolik jich bylo pořízeno a jejich rozptyl (cm)
sbf, sbtPrvní údaj tlakového senzoru po zapnutí a jeho údaj na konci zahřívání (hPa)
Důležité
Letový záznam neupravujte, pokud chcete, aby zůstal platný. Podpis pokrývá každý bajt souboru, takže změna čehokoli, byť jediného čísla nebo přidané mezery, znamená, že už neodpovídá, a Altimeter Cloud ho nepřijme. Pokud chcete s daty pracovat, nejprve soubor zkopírujte, upravujte kopii a originál si bezpečně uschovejte.

Datové sloupce

Za prázdným řádkem a názvy sloupců je každý řádek jedním zaznamenaným vzorkem, v tomto pořadí. Sloupce pohybu (zrychlení, gyroskop, klopení, náklon, zatáčení a odklon) jsou na deskách revize 4 a novějších.

SloupecJednotkyFormátCo to je
Time(ms)ms2 desetinná místaČas od vzletu, přičemž vzlet je nula
Altitude(m)m3 desetinná místaVýška nad rampou, po TrueFuse a TruePath
Velocity(m/s)m/s2 desetinná místaSvislá rychlost, vypočtená ze zpracované výšky
acceleration_x(mG)mGCelá číslaZrychlení podél osy X desky
acceleration_y(mG)mGCelá číslaZrychlení podél osy Y
acceleration_z(mG)mGCelá číslaZrychlení podél osy Z
acceleration_total(mG)mG1 desetinné místoCelková velikost zrychlení bez 1 g gravitace, takže v klidu je blízko nuly
gyro_x°/sCelá číslaÚhlová rychlost kolem osy X
gyro_y°/sCelá číslaÚhlová rychlost kolem osy Y
gyro_z°/sCelá číslaÚhlová rychlost kolem osy Z
Board temp(C)°C2 desetinná místaTeplota senzoru, na každém 50. řádku, na řádcích mezi nimi prázdná
pitchstupně2 desetinná místaÚhel polohy, sledovaný gyroskopem od jeho nuly na rampě
rollstupně2 desetinná místaÚhel polohy, sledovaný gyroskopem od jeho nuly na rampě
yawstupně2 desetinná místaÚhel polohy, sledovaný gyroskopem od jeho nuly na rampě
tiltstupně2 desetinná místaÚhel odklonu od svislice
Pressure(hPa)hPa6 desetinných místTlak vzduchu pro zpracovanou výšku, vypočtený podle standardní atmosféry. V CSV ze záznamu ACLZ vždy; v CSV zapsaném Nanem jen s include_pressure nastaveným na 1
Raw altitude(m)m3 desetinná místaVýška nad rampou přesně tak, jak ji barometr naměřil, před jakýmkoli zpracováním. Jen v CSV ze záznamů ACLZ
  • Čas se měří od vzletu. Nano uchovává sekundy před potvrzením startu, takže první řádky mají záporné časy: 5 sekund v plné frekvenci a před nimi další 3 sekundy na 50 Hz v záznamu ACLZ nebo na 20 Hz v CSV.
  • Časy se zapisují na dvě desetinná místa milisekundy, podle vlastních hodin senzoru, takže řádky jsou rovnoměrně rozložené i při 833 Hz.
  • Se zapnutým hybridním režimem se sestup zaznamenává v nižší frekvenci, takže rozestupy mezi řádky se mění. Vždy používejte sloupec Time, ne počítání řádků.
  • Osy zrychlení a gyroskopu jsou vlastní osy desky, které jsou vůči raketě orientovány podle nastavení orientace.
  • Každý datový řádek končí čárkou, takže striktní parser uvidí na konci každého řádku jedno prázdné pole.

Altitude a Raw altitude sdílejí stejnou nulu, takže je můžete vykreslit proti sobě a přesně vidět, co zpracování změnilo. Po většinu letu leží na sobě a rozcházejí se jen tam, kde start, vystřelovací nálož nebo tlaková špička rozrušily barometr.

Názvy sloupců

Řádek s názvy sloupců v každém případě, přesně tak, jak se zobrazuje:

CSV ze záznamu ACLZ (Rev 4 a novější)
Time(ms),Altitude(m),Velocity(m/s),acceleration_x(mG),acceleration_y(mG),acceleration_z(mG),acceleration_total(mG),gyro_x,gyro_y,gyro_z,Board temp(C),pitch,roll,yaw,tilt,Pressure(hPa),Raw altitude(m)

CSV zapsané Nanem (Rev 4 a novější; Pressure(hPa) jen s include_pressure 1)
Time(ms),Altitude(m),Velocity(m/s),acceleration_x(mG),acceleration_y(mG),acceleration_z(mG),acceleration_total(mG),gyro_x,gyro_y,gyro_z,Board temp(C),pitch,roll,yaw,tilt,Pressure(hPa)

CSV ze záznamu ACLZ (Rev 1 až 3)
Time(ms),Altitude(m),Pressure(hPa),Velocity(m/s),Board temp(C),Raw altitude(m)

CSV zapsané Nanem (Rev 1 až 3)
Time(ms),Altitude(m),Pressure(hPa),Velocity(m/s),Board temp(C)

Záznamy ACLZ ze staršího firmwaru, vytvořené před přidáním sloupce surové výšky, se rozbalí bez něj.

Desky revize 1 až 3

Desky bez pohybového senzoru používají stejný soubor ve stejném tvaru, jen jednodušší. Sloupce pohybu chybí a hlavička nemá na pravé straně statistiky pohybu. Sloupec Pressure(hPa) je v obou formátech třetí, hned za Altitude, a CSV ze záznamu ACLZ přidává na konec Raw altitude(m). Vše ostatní na této stránce platí stejně.