Novo firmware do altímetro Nano (v1.60)

Lançamos um novo firmware para o altímetro Nano.
Trata-se principalmente de uma série de grandes melhorias, mas também resolve alguns bugs.
Recomendamos fortemente que você atualize para este novo firmware.
Você pode fazer isso em nossa página de atualização de firmware aqui.

Destaques (mais detalhes abaixo)

• Bug causando detecção atrasada de burnout corrigido.
• Aceleração compensada por arrasto calculada. 
• Registro de até 400Hz agora suportado.
• Filtro Truepath atualizado da versão 1.0 para 1.2
• Detecção de burnout agora usa aceleração compensada por arrasto fornecendo pontos de burnout verdadeiros altamente precisos.
• Ignição de múltiplos estágios e burnouts muito melhorados.
• Formato de log ACLZ v2, fornecendo 38000 amostras por voo e altitude bruta e pressão (aumento de 24000 anteriormente)
• Fusão de velocidade em vez de velocidade apenas por pressão
• Dados registrados pré-voo estendidos para pelo menos 8 segundos, acima de 4 segundos
• Segurança de detecção de lançamento melhorada com proteção adicional de taxa de variação na altitude do pad e aumento dos tempos de validação.
• Sincronização IMU melhorada para pressão
• Buffer de recuperação expandido de 4800 para 7200 amostras. (1:5  amostras recuperadas até 38.000 amostras)
• Comunicação bidirecional via USB para baixar logs e aplicar configurações. Habilitando nova página web em nuvem para configurar configurações ou carregar logs com facilidade.
• Bug corrigido onde a unidade acordaria instantaneamente após entrar em sono profundo após um voo (ops!)
• Reparo de altitude através de comparação de aceleração para erros de pressão de voo inicial causando corrupção de altitude. 
• O altímetro assina um log CSV ou ACLZ convertido independentemente do formato escolhido para permitir conversão exata entre formatos no site posteriormente sem expor a chave de assinatura. 

Bug causando detecção atrasada de burnout

Isso foi causado pelo fato de que a detecção de lançamento pode levar até 2500ms (normalmente mais rápido) para validar. O sistema de detecção de burnout então só funcionou a partir desse ponto e perdeu o burnout que ocorreu antes disso.
A solução é procurar no log salvo por burnout(s) caso o burnout já tenha ocorrido quando o lançamento é detectado.

Aceleração compensada por arrasto e implicações de burnout

Um dos principais problemas que observamos com a detecção de burnout é em voos de velocidade mais alta. Descobrir quando o empuxo realmente parou, em uma forma bruta, simplesmente procura por uma mudança na direção da aceleração.
Isso é, porém, realmente uma medida de quando o arrasto excede o empuxo, e não quando o empuxo cessou.
Ao utilizar a fase de voo em planar, podemos estimar um coeficiente de arrasto e a força de arrasto no foguete, permitindo uma detecção de burnout muito mais precisa e a quantidade de empuxo atualmente aplicada ao foguete.
O resultado é um traço claro de empuxo ou não que é fácil de determinar pontos de queima e burnout. 
Para o Nano, isso se encaixa perfeitamente com seu pós-processamento dos dados de voo quando o log é salvo. Para detecção ao vivo, outros altímetros ainda dependem da mudança de sinal e depois refinam esse tempo quando o planar está ocorrendo.

Este gráfico mostra a diferença significativa entre a mudança de sinal do vetor de aceleração e a detecção de empuxo compensada por arrasto de burnout.

Registro de dados a 400Hz

Isso se aplica a Nanos com o sensor IMU (revisão 4+), a configuração padrão agora é 400Hz com proporção híbrida de 8.
Isso significa que o Nano registrará a 50Hz no buffer pré-voo antes de pular para 400Hz no lançamento até 5 segundos após o apogeu.
Em seguida, ele baixa para 400/8 com modo híbrido (50Hz) até estar dentro de 20m da altitude de pouso onde salta novamente.
O Nano ainda pode gerenciar voos longos ajustando as configurações conforme necessário, e você ainda poderá registrar por 3-4 minutos mesmo com 400Hz e modo híbrido ativados. 


Diagrama sobre como o modo Híbrido funciona.

Eventos violentos que produzem forças G significativas também farão com que a resolução volte a 400Hz além do que é mostrado na imagem acima.

Versão Truepath 1.2

Nosso filtro Truepath foi atualizado como parte do nosso trabalho no Jupiter e o trouxemos para o Nano.
Do ponto de vista do usuário, não muito mudou, o caminho se ajustará um pouco melhor aos dados extremamente ruidosos e a maioria do trabalho foi focada na extremidade mais ruidosa/violenta da escala de voos.
Também tem um novo limite em suas janelas de reparo, se forem alinhadas de costas, para evitar a possibilidade de porções extremamente longas de um voo precisarem ser reparadas sem dados suficientes ao longo do intervalo. 

Detecção de múltiplos estágios burnout e ignição

Com a adição da aceleração compensada por arrasto, também podemos detectar melhor múltiplos estágios.
Fazemos isso de duas maneiras: uma o ponto de término de empuxo padrão (definido como < 0.2g de empuxo) e também detectando assinaturas de staging que não necessariamente param o empuxo entre eles.

Formato de log ACLZ v2 e armazenamento extra

O formato de log ACLZ (Altimeter cloud log) é um grande passo à frente para nossos altímetros. Agora é o formato padrão em nossos altímetros conforme novos firmwares são lançados.
Este formato economiza entre 15 e 25 vezes o armazenamento que um arquivo CSV usa, porém nenhum bit de dados é perdido. Tudo ainda está lá!

O limite de voo do Nano era restringido por quanto grande um CSV poderia ser, ele só podia armazenar um único CSV com 24.000 amostras. Você agora pode armazenar 10-14 logs de voo de tamanho completo com 38.000 amostras no Nano, e para voos típicos até o limite de 50 logs de voo deve ser alcançável. Embora você não possa ler um log ACLZ como um CSV facilmente, você pode carregá-los em nosso site e baixar um CSV do site. Isso significa que você pode se beneficiar do limite de amostras extra e da economia de armazenamento no dispositivo e ainda pegar um CSV quando precisar. 

Os arquivos ACLZ não apenas fornecem mais amostras, mas também permitem que a pressão bruta e a altitude bruta sejam armazenadas como conjuntos de dados extras que não podiam caber antes. ACLZ é um log de voo binário com codificação delta, comprimido com LZMA e assinado com Ed25519, contendo o registro de amostra completa.

Como o Nano possui 2.5MB de RAM, estamos nos limites do que é possível em um único fluxo de compressão com 38.000 amostras, mas tentaremos e pressionaremos um pouco mais otimizando no próximo firmware.

Fusão de velocidade

O Nano anteriormente usava apenas pressão para gerar sua velocidade. Isso tem vários problemas, pois há muitas maneiras pelas quais os picos de pressão podem ocorrer durante o lançamento e voo que corrompem a velocidade.
Os acelerômetros podem oferecer velocidade, porém isso acumulará deriva ao longo do tempo e também não é completamente confiável.
A solução, portanto, é uma fusão que usa ambos. O Nano ainda usa pressão como seu sinal principal e depois tem uma confiança variável no acelerômetro dependendo se detectou um problema de pressão para superar o evento e manter a velocidade precisa. A aceleração não é usada quando o foguete está voando com pressão precisa e não corrompida.

Exemplo mostrando uma altitude bruta corrompida no início de um lançamento e a velocidade de pressão antiga sendo corrompida por ela.
A linha azul é a nova velocidade fundida que agora está correta.

Log pré-voo estendido

O buffer pré-voo foi estendido para pelo menos 8 segundos com taxa completa. Na prática com eMode, pode ser muito mais longo. 
Agora salvamos o tempo extra de 4 a 8 segundos a um máximo de 50Hz em seu log de voo permitindo que você veja um pouco mais sobre as condições pré-lançamento.
A altitude mínima também foi movida para -4 a -8 segundos de -2.5 a -4 segundos para permitir um período de detecção de lançamento mais longo.

Detecção de lançamento

Aumentamos o tempo de verificação com aceleração de 500 para 1000ms, e o período sem aceleração para 2500ms. Isso pode ser feito com segurança como resultado dos buffers pré-voo aumentados.
A taxa de variação de altitude/pressão do pad/piso também foi totalmente implementada. Isso impede que a pressão média base mude mais rápido que 2.5 metros por segundo e ajuda a evitar que eventos de vácuo ou eventos de pressão corrompam a pressão mínima quando você coloca ou remove um coifa.

Comunicação USB

O Nano agora pode ser comunicado via certos navegadores web em PCs e Laptops (navegadores Google Chrome, Microsoft Edge e Opera). 
Isso permite que os usuários cliquem em conectar e usem o configurador de configurações do Nano sem precisar editar o arquivo de texto no dispositivo. Você também pode carregar voos com um clique em vez de ter que localizar o arquivo físico na unidade USB do Nano.

Exemplo da página de carregamento do carregador direto de log do altímetro via USB.


Captura de tela da página Configurar configurações via USB, você pode acessá-la aqui (através da página de ferramentas)

Bug de acordar

Isso afetou o comportamento pós-voo quando você selecionou entrar em sono profundo após 4 ou 10 minutos após o pouso.
O temporizador de sono do ciclo de amostra permaneceu definido quando o sono profundo foi solicitado. O resultado foi que acordou imediatamente do sono profundo após alguns milissegundos.
Isso fez parecer que o dispositivo nunca iria dormir conforme solicitado.

Reparo de altitude através de comparação de aceleração.

Na ignição do motor, o sensor de pressão tem um trabalho difícil: a pluma lava a área de lançamento e o barômetro registra uma mudança de pressão atmosférica que não ocorreu, o que aparece como altitude. Em alguns voos isso aparece como um pico ou mergulho ao redor do lançamento, ocasionalmente um grande, em um voo de teste quase vinte metros de altitude que nunca foram voados. O acelerômetro não vê nada disso, porque nada realmente se moveu dessa maneira, e esse desacordo é todo o princípio do reparo: durante o voo inicial o acelerômetro é prova de que a pluma não pode enganar.

O método é deliberadamente conservador. Enquanto o acelerômetro certifica que o foguete ainda está no pad, qualquer excursão de altitude é por definição um erro de pressão e o traço mantém o nível do pad, embora a deriva normal do pad seja deixada exatamente como medido. Uma vez que o movimento real começa, o altímetro integra o acelerômetro para saber aproximadamente onde o foguete deve estar, e usa essa trajetória como um detector de mentiras em vez de uma caneta: a pressão só é considerada falsa quando se afasta do caminho esperado mais do que metade da própria subida, uma barra que escala com o voo para que dados genuínos nunca possam acioná-la. Um trecho condenado é então reconstruído usando a forma do acelerômetro para a curva, mas ancorado em ambas as extremidades a amostras de pressão reais, para que o reparo possa apenas fazer ponte entre dados medidos, nunca inventar uma linha por conta própria. Todo o mecanismo se desativa logo após o burnout, bem antes do apogeu, onde o barômetro volta a estar no comando único, e cada log reparado mantém sua coluna de altitude bruta para que a medição original esteja sempre lá para comparar. Na validação em dezesseis voos registrados, apenas o voo corrompido pela pluma foi alterado; cada voo limpo passou intacto. 

Exemplo do reparo da corrupção de pressão inicial em um log de voo de amostra.

Assinaturas de log duplo

Os logs de voo do Nano são assinados criptograficamente no altímetro no momento em que são salvos. A verificação em Altimeter Cloud prova que um log é genuíno e intocado: altere um único valor e ele falha. A chave de assinatura nunca sai do seu dispositivo, que é o ponto inteiro, nossos servidores podem verificar um log mas nunca podem criar a assinatura para um, portanto uma assinatura válida significa uma coisa apenas: esses dados vieram deste altímetro, exatamente como registrado.

Com ambos os formatos CSV e ACLZ agora suportados, essa garantia tinha uma lacuna. Seu dispositivo salva um formato, e quando o site o convertia para o outro para download, a conversão era honesta mas não assinada, porque o site não pode assinar nada. A partir do firmware 1.60, o altímetro fecha a lacuna: no salvamento ele calcula e assina ambas as representações do voo, armazena qualquer que seja o formato que você tenha configurado, e registra ambas as assinaturas ao lado. Quando o Altimeter Cloud produz o formato alternativo, ele anexa a assinatura que seu altímetro já fez para exatamente esses dados. Se cada valor corresponder, e corresponderá a menos que algo tenha sido adulterado, ambos os formatos verificam. A mesma proteção, ambos os downloads, assinados por nada além de seu altímetro.