Optical telegraph: kasaysayan, prinsipyo ng operasyon

Talaan ng mga Nilalaman:

Optical telegraph: kasaysayan, prinsipyo ng operasyon
Optical telegraph: kasaysayan, prinsipyo ng operasyon
Anonim

Mula noong sinaunang panahon, kailangan ng mga tao na makipag-ugnayan sa isa't isa. Ang mga unang mangangaso ay nagsimulang gumamit ng mga sungay ng hayop at mga shell ng dagat upang magpadala ng mga signal. Ang mga ito ay pinalitan ng mga sound device tulad ng mga tambol, at sa hinaharap, ang sangkatauhan ay nagsimulang gumamit ng mga sulo at siga. Ang isa sa mga unang teknikal na paraan ay maaaring tawaging orasan ng tubig, ang tinatawag na clepsydra. Ito ay mga sasakyang pangkomunikasyon na may mga marka na may mga pangalan ng koponan. Ang komunikasyon sa kasong ito ay naganap sa prinsipyo ng sabay-sabay na kakayahang makita ng mga utos. Sa mahabang panahon, ginamit ng mga tao ang mga mensaheng mail na tradisyonal noong mga panahong iyon. Ang ebolusyon ay sumabog sa mundo ng mga komunikasyon noong ika-17 siglo. Noon nagsimulang mag-isip ang lipunan ng mga paraan upang mapabilis ang pagsumite ng mga mensahe at ang pag-imbento ng mga paraan ng komunikasyon. Malalaman mo ang kasaysayan, prinsipyo ng pagpapatakbo at iba pang kawili-wiling mga katotohanan tungkol sa telegrapo sa proseso ng pagbabasa ng artikulo.

optical telegraph
optical telegraph

mga unang development ni Robert Hooke

Optical telegraph - isang paraan ng pagpapadala ng impormasyon gamit ang isang sistema ng mga mekanismo na mayroonmga hinged na elemento na makikita sa malalayong distansya. Ang English naval signaling na may mga flag, na umiral sa fleet ni King James II, ay ang prototype ng imbensyon na ito. Ang "unang tanda" ng teknikal na pag-unlad sa larangan ng paghahatid ng data ay isinilang ng Ingles na imbentor na si Robert Hooke. Noong 1684 inayos niya ang isang pagpapakita ng kanyang disenyo sa Royal Society. Pagkatapos ng kaganapang ito, lumabas ang isang publikasyon sa Proceedings of the English Royal Society na naglalarawan sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng optical telegraph ni Hooke. Ang imbensyon na ito ay matagumpay na ginamit ng mga mandaragat at ginamit sa Navy hanggang sa katapusan ng ika-18 siglo. Di-nagtagal, noong 1702, inayos ni Amonton sa korte ng Pransya ang pagtatanghal ng kanyang optical telegraph na may mga movable levers.

Optical telegraph ni Hooke
Optical telegraph ni Hooke

milagro machine ni Ivan Kulibin

Ang mga mananaliksik ng Russia sa panahon ng paghahari ni Catherine II ay nagsagawa din ng gawain sa pagpapabuti ng mga paraan ng pagpapadala ng impormasyon. Noong 1794, ang naturalist na si Kulibin Ivan Petrovich ay nagdisenyo ng kanyang "long-range warning machine". Ang pag-imbento ay may istrukturang binubuo ng tatlong tabla ng kahoy na malayang naayos sa axis, na, sa pamamagitan ng mga bloke at mga lubid, ay maaaring mai-install sa iba't ibang posisyon sa bawat isa. Ang mga salamin at isang parol na naimbento ni Kulibin Ivan Petrovich na may mga reflective mirror ay na-install sa apparatus. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng telegraph na ito ay hindi gaanong naiiba sa Chappe apparatus. Ngunit, hindi tulad ng French counterpart, ang Russian nugget scientist ay nakabuo ng kanyang sariling orihinal na sistema ng pag-encryptindibidwal na pantig, hindi mga salita. Ang makinang ito ay maaaring gumana sa iba't ibang oras ng araw at sa mahinang fog. Ang imbensyon na ito ay walang alinlangan na may epekto, ngunit ang Russian Academy of Sciences ay hindi itinuturing na kinakailangan upang maglaan ng mga pondo para sa pagtatayo ng isang linya ng telegrapo. Ang modelo ng telegrapo ni Ivan Petrovich Kulibin ay ipinadala lamang bilang isang eksibit sa Kunstkamera.

Kulibin Ivan Petrovich
Kulibin Ivan Petrovich

Kapanganakan ng telegrapo

Ang lumang ideya ng sangkatauhan tungkol sa isang bagong uri ng komunikasyon, na binanggit na mula pa noong sinaunang panahon, ay nakapagbigay-buhay sa magkapatid na Schapp. Sa loob ng mahabang panahon, ang Pranses na si Claude Chappe ay nagtrabaho sa pagpapabuti ng clepsydra. Bagama't matagumpay ang ilan sa kanyang mga eksperimento, sa huli ay tinalikuran ng imbentor ang mga pag-aaral na ito. Noong 1789, sa France, ipinakita ni Chappe sa aksyon ang isang sign-bearing apparatus, na tinawag niyang semaphore. Ang paghahatid ng signal ay isinagawa sa layo na 15 km. Hindi ito nagkaroon ng nararapat na tagumpay, ngunit hindi pinigilan ng siyentipiko ang kanyang pag-unlad. Salamat sa patuloy na suporta ng kanyang kapatid na si Ignatius, si Claude Chappe ay nagsasagawa ng ilang mga pagbabago sa kanyang imbensyon. Noong 1794, lumikha siya ng isang tunay na pangmatagalang aparato. Ito ay sa kanyang mga gawa na utang natin ang hitsura sa pang-araw-araw na buhay ng mga termino na tumutukoy sa paraan ng komunikasyon, ang bagong konsepto ng "telegraph". Ang kanyang imbensyon ay naging batayan ng unang mahusay na sistema ng paghahatid ng impormasyon sa panahon ng pag-unlad ng industriya.

Disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo

Tulad ng optical telegraph ni Hooke, ang na-upgrade na disenyo ng Chappe brothers ay nilagyan ng sistema ng mga hinged crossbars na naka-mount sa isang palo. Movable regulator at end-endsang mga pakpak ay maaaring magbago ng kanilang mga posisyon dahil sa gawain ng mga belt drive at pulley, sa gayon ay lumilikha ng mga code-figure. Ang haba ng pakpak ay 3 - 30 talampakan, ang kanilang paggalaw ay isinasagawa ng dalawang hawakan. Ang buong mekanismo ng semaphore ay inilagay sa isang istraktura na tulad ng tore, na matatagpuan sa larangan ng visual na linya ng paningin. Ang gawain ng optical telegraph ay ang mga sumusunod. Ang empleyado na naglilingkod sa semaphore ay nanood sa malapit na istasyon at nadoble ang mga senyales-signal na ipinadala ng kapitbahay. Kaya, mula sa gusali hanggang sa gusali, ang mga mensahe ay ipinadala sa linya. Gumawa si Claude Chapp ng isang natatanging sistema ng mga naka-encrypt na code scheme, na may bilang na 196 na mga numero, sa pagsasagawa, 98 lamang sa mga ito ang ginamit. Nais ng mga imbentor na magbigay ng mga lampara sa mga elemento ng console para sa paggamit ng system sa gabi, ngunit sa lalong madaling panahon nakilala ang ideya bilang hindi matagumpay.

chapp brothers semaphore
chapp brothers semaphore

Unang linya ng telegrapo

Bilang mga makabayan ng kanilang bansa, agad na pinahahalagahan ng mga Pranses ang lahat ng mga pakinabang ng bagong imbensyon at pinagtibay ito. Ang Pambansang Asemblea ng Pransya, pagkatapos magbigay ng mga siyentipiko ng isang paglalarawan ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng optical telegraph nito, ay naglabas ng isang utos sa pagtatayo ng unang linya ng semaphore. Noong 1794, itinayo ang isang 225 km telegraph line na Paris - Lille. Salamat sa telegrapo ng Chappe, noong Setyembre 1, 1794, natanggap ang unang dispatch sa mundo. Iniulat na natalo ng hukbong Pranses ang mga Austrian. Ito ay tumagal lamang ng 10 minuto. Ang hukbo ni Napoleon ay malawakang gumamit ng mga network ng mga linya ng semaphore upang i-coordinate ang paggalaw ng mga yunit ng militar at magpadalalong distance command order.

Maglakbay sa mundo

Ang semaphore ng magkapatid na Chapp ay may isang sagabal: ito ay nakadepende sa lagay ng panahon. Sa gabi at may mahinang visibility, kinakailangan na suspindihin ang kanyang trabaho. Ngunit, sa kabila nito, ang imbensyon ng Pransya ay mabilis na umibig sa mga tao at nag-ugat sa maraming bansa ng Europa, Asya at Amerika. Ang unang linya ng telegrapo ay binuksan noong 1778. Ikinonekta nito ang mga lungsod ng Paris, Strasbourg at Brest. Nasa 1795 na, magsisimula ang pagtatayo ng mga optical telegraph network sa Spain at Italy. Ang England, Sweden, India, Egypt, Prussia ay nakakuha din ng mga linya ng semaphore.

optical telegraph sa Russia
optical telegraph sa Russia

Solar Telegraph

Dito kailangang tandaan ang isa pang imbensyon. Nilikha ni Claude Schaff ang heliograph noong 1778. Ang mirror telegraph na ito ay idinisenyo niya upang magpadala ng mga mensahe sa pagitan ng mga obserbatoryo ng Greenwich at Paris. Ang impormasyon ay ipinadala sa pamamagitan ng mga tilts ng mga salamin na naayos sa frame sa pamamagitan ng paglikha ng mga maikling flash ng mga reflection ng sikat ng araw. Siyanga pala, ginagamit pa rin ngayon ang mga light-signal heliograph.

Mga linya ng telegrapo ng Russia

Ang optical telegraph ay dumating sa Russia makalipas ang ilang sandali. Ang unang linya ng telegrapo ng sistema ng Major General F. A. Kozen ay itinayo sa pagitan ng St. Petersburg at Shlisselburg noong 1824, ang haba nito ay 60 km. Ang telegraph na ito ay nagpadala ng mga mensahe tungkol sa paggalaw ng pagpapadala sa Lake Ladoga, ginamit ito hanggang 1836. Sa ilalim ni Emperor Nicholas I, nilikha ang isang Komite na ang gawain ay isaalang-alang ang mga optical telegraph na proyekto para saaplikasyon sa konstruksiyon sa Russia. Maraming mga variant ng mga pagpapaunlad ng mga dayuhan at lokal na imbentor ay ipinakita. Napansin namin ang ilang mga proyekto ng mga telegrapo ng Russia: ang mga sistema ng General L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. Ang telegraph project ng French engineer na si Chateau ay napili bilang pinaka-kapaki-pakinabang. Kaya, ang kanyang sistema ng telegrapo ay ginamit sa mga sangay na nag-uugnay sa Kronstadt, Tsarskoye Selo, Gatchina sa St. Ang pinakamahabang linya sa mundo (1200 km) ay itinuturing na optical telegraph line sa pagitan ng St. Petersburg at Warsaw, na itinayo noong 1839 at binubuo ng 149 na istasyon hanggang 17 m ang taas. Ang isang senyas ng 45 na kumbensyonal na mga palatandaan sa daang ito ay tumagal ng 22 minuto. Ang pagpapanatili ay isinagawa ng 1904 na mga operator.

optical semaphore
optical semaphore

Chateau Innovations

Sa istruktura, ang pag-imbento ng Chateau ay medyo mas simple kaysa sa optical telegraph ni Claude Chappe. Gumamit ang mga semaphore ng isang T-shaped na arrow ng tatlong articulated rods. Ang mga elemento ng maikling dulo ay may mga counterweight. Lahat ng gumagalaw na bahagi ay nilagyan ng mga ilaw. Ang mga figure ay binubuo sa pamamagitan ng pagbabago ng posisyon ng mga rod na may kaugnayan sa bawat isa. Sa ganitong paraan, na-encode ang mga numero, titik at parirala. Ang imbentor ay nag-compile ng isang espesyal na diksyonaryo sa pag-decipher para sa paggawa ng mga dispatch. Ang sistema ng semaphore ng inhinyero ng Chateau ay naging posible na kumuha ng 196 na posisyon, ang mga mensahe ay ipinadala sa maraming mga pag-encode - opisyal, sibil at militar. Ang kontrol ay isinasagawa sa buong orasan sa loob ng istraktura ng apat na operator na nag-ayos ng mga rod gamit ang mga winch at cable. Ginamit ng system ang mga reflective mirror atmga lampara. Ang lahat ng mga signal ay kailangang regular na naitala sa isang espesyal na tala, para sa isang pabaya na saloobin upang gumana, ang isang manggagawa sa istasyon ay maaaring mapunta sa bilangguan. Ang mga mamamayan ay maaari ding gumamit ng mga linya ng telegrapo upang magpadala ng mga optical telegram, ngunit ang serbisyong ito ay hindi mura at hindi nakakuha ng katanyagan. Ang optical telegraph ng Chateau ay pagbutihin ni A. Edelcrantz, kung saan ang scientist ay tatanggap ng pagkilala hindi lamang sa kanyang tinubuang-bayan sa Sweden, kundi pati na rin sa ibang mga bansa.

Ang optical telegraph ni Claude Chappe
Ang optical telegraph ni Claude Chappe

Muling pagsilang ng optical telegraph

Hindi tumitigil ang agham, nagpatuloy ang pananaliksik sa larangan ng komunikasyon. Nasa kalagitnaan na ng ika-19 na siglo, ang mga sistema ng mga de-koryenteng telegraph network ay binuo. Sa bagay na ito, ang optical telegraph ay nawala ang kaugnayan nito. Ngunit, kahit na ang nangungunang lugar sa sistema ng komunikasyon sa mundo ay inookupahan ng iba, natagpuan niya ang isang hindi inaasahang paggamit para sa kanyang sarili. Ang optical semaphore sa fleet at ngayon ay isa sa mga pinakakaraniwang uri ng komunikasyon. Ginagamit pa rin ang railway semaphore na may sariling sistema ng mga senyales ng light signal. At, siyempre, alalahanin natin ang mga ilaw-trapiko sa mga kalsada, ang gawaing inoobserbahan natin araw-araw.

Inirerekumendang: