Optischer Telegraf: Geschichte, Funktionsprinzip

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Optischer Telegraf: Geschichte, Funktionsprinzip
Optischer Telegraf: Geschichte, Funktionsprinzip
Anonim

Seit der Antike müssen die Menschen miteinander in Kontakt bleiben. Die ersten Jäger begannen, Tierhörner und Muscheln zur Signalübertragung zu verwenden. Sie wurden durch Tongeräte wie Trommeln ersetzt, und in Zukunft begann die Menschheit, Fackeln und Lagerfeuer zu benutzen. Eines der ersten technischen Mittel kann als Wasseruhr bezeichnet werden, die sogenannte Clepsydra. Dies sind kommunizierende Schiffe, die Markierungen mit Teamnamen hatten. Die Kommunikation erfolgte in diesem Fall nach dem Prinzip der synchronen Sichtbarkeit von Befehlen. Lange Zeit benutzten die Menschen damals traditionelle E-Mail-Nachrichten. Die Evolution brach im 17. Jahrhundert in die Welt der Kommunikation ein. Zu diesem Zeitpunkt begann die Gesellschaft darüber nachzudenken, wie die Übermittlung von Nachrichten und die Erfindung von Kommunikationsmitteln beschleunigt werden könnten. Die Geschichte, das Funktionsprinzip und andere interessante Fakten über den Telegrafen erfahren Sie beim Lesen des Artikels.

optischer Telegraf
optischer Telegraf

Robert Hookes erste Entwicklungen

Optischer Telegraph - eine Methode zur Übertragung von Informationen unter Verwendung eines Systems von Mechanismen, die habenweithin sichtbare Scharnierelemente. Die englische Marinesignalisierung mit Flaggen, die in der Flotte von König James II existierte, ist der Prototyp dieser Erfindung. Das „erste Zeichen“des technischen Fortschritts auf dem Gebiet der Datenübertragung wurde vom englischen Erfinder Robert Hooke geboren. 1684 arrangierte er eine Vorführung seines Entwurfs in der Royal Society. Nach diesem Ereignis erschien eine Veröffentlichung in den Proceedings of the English Royal Society, die das Funktionsprinzip von Hookes optischem Telegrafen beschreibt. Diese Erfindung wurde erfolgreich von Seeleuten und in der Marine bis Ende des 18. Jahrhunderts eingesetzt. Bald darauf, im Jahr 1702, arrangierte Amonton am französischen Hof eine Präsentation seines optischen Telegraphen mit beweglichen Hebeln.

Hookes optischer Telegraf
Hookes optischer Telegraf

Ivan Kulibins Wundermaschine

Russische Forscher führten während der Regierungszeit von Katharina II. auch Arbeiten zur Verbesserung der Methoden zur Übermittlung von Informationen durch. 1794 entwarf der Naturforscher Kulibin Ivan Petrovich seine „Fernwarnmaschine“. Die Erfindung bestand strukturell aus drei frei auf der Achse befestigten Holzbrettern, die mittels der Blöcke und Seile in verschiedenen Positionen zueinander installiert werden konnten. Auf dem Apparat wurden Spiegel und eine von Kulibin Ivan Petrovich erfundene Laterne mit reflektierenden Spiegeln installiert. Das Funktionsprinzip dieses Telegraphen unterschied sich nicht wesentlich vom Chappe-Apparat. Aber im Gegensatz zum französischen Gegenstück hat der russische Nugget-Wissenschaftler sein eigenes ursprüngliches Verschlüsselungssystem entwickelteinzelne Silben, keine Wörter. Diese Maschine konnte zu unterschiedlichen Tageszeiten und bei leichtem Nebel betrieben werden. Diese Erfindung hatte zweifellos Wirkung, aber die Russische Akademie der Wissenschaften hielt es nicht für notwendig, Mittel für den Bau einer Telegrafenleitung bereitzustellen. Das Telegraphenmodell von Ivan Petrovich Kulibin wurde einfach als Exponat an die Kunstkammer geschickt.

Kulibin Iwan Petrowitsch
Kulibin Iwan Petrowitsch

Geburt des Telegraphen

Die alte Vorstellung der Menschheit von einer neuen Art der Kommunikation, deren Erwähnung bis in die Antike zurückreicht, konnten die Gebrüder Schapp zum Leben erwecken. Der Franzose Claude Chappe hat lange an der Verbesserung der Clepsydra gearbeitet. Obwohl einige seiner Experimente erfolgreich waren, gab der Erfinder diese Studien schließlich auf. 1789 zeigte Chappe in Frankreich einen zeichentragenden Apparat, den er Semaphore nannte. Die Signalübertragung erfolgte in einer Entfernung von 15 km. Dies hatte nicht den gebührenden Erfolg, aber der Wissenschaftler stoppte seine Entwicklung nicht. Dank der ständigen Unterstützung seines Bruders Ignatius führt Claude Chappe eine Reihe von Änderungen an seiner Erfindung durch. Bereits 1794 schuf er ein echtes Langstreckengerät. Seinen Werken verdanken wir das Erscheinen der Begriffe, die die Kommunikationsmittel definieren, des neuen Begriffs „Telegraf“, im Alltag. Seine Erfindung wurde zur Grundlage des ersten effizienten Informationsübertragungssystems der Ära des industriellen Fortschritts.

Aufbau und Wirkungsweise

Wie der optische Telegraph von Hooke war auch das verbesserte Design der Chappe-Brüder mit einem System aus schwenkbaren Querstangen ausgestattet, die an einem Mast montiert waren. Beweglicher Regler und EndendenDie Flügel könnten ihre Position aufgrund der Arbeit von Riemenantrieben und Riemenscheiben ändern und so Codefiguren erzeugen. Die Länge des Flügels betrug 3 - 30 Fuß, ihre Bewegung wurde durch zwei Griffe ausgeführt. Der gesamte Formmechanismus wurde auf einem turmartigen Aufbau platziert, der sich im Bereich der Sichtlinie befand. Die Arbeit des optischen Telegraphen war wie folgt. Der Mitarbeiter, der das Semaphor bediente, beobachtete die nahe gelegene Station und duplizierte die vom Nachbarn gesendeten Zeichensignale. Von Gebäude zu Gebäude wurden also Nachrichten über die Leitung übermittelt. Claude Chapp schuf ein einzigartiges System verschlüsselter Code-Schemata mit 196 Ziffern, in der Praxis wurden nur 98 verwendet. Die Erfinder wollten die Konsolenelemente mit Lampen ausstatten, um das System nachts zu benutzen, erkannten jedoch bald, dass die Idee nicht erfolgreich war.

Semaphore der Brüder Chapp
Semaphore der Brüder Chapp

Erste Telegrafenlinie

Als Patrioten ihres Landes schätzten die Franzosen sofort alle Vorteile der neuen Erfindung und übernahmen sie. Nachdem die französische Nationalversammlung den Wissenschaftlern eine Beschreibung des Funktionsprinzips ihres optischen Telegrafen zur Verfügung gestellt hatte, erließ sie einen Erlass über den Bau der ersten Semaphorlinie. 1794 wurde eine 225 km lange Telegrafenlinie Paris - Lille gebaut. Dank des Chappe-Telegrafen ging am 1. September 1794 die erste Depesche der Welt ein. Es wurde berichtet, dass die französische Armee die Österreicher besiegt hatte. Dies dauerte nur 10 Minuten. Napoleons Armee verwendete weit verbreitete Netzwerke von Semaphorlinien, um die Bewegung militärischer Einheiten zu koordinieren und zu übertragenFernbefehlsbefehle.

Die Welt bereisen

Das Semaphor der Gebrüder Chapp hatte einen Nachteil: es war wetterabhängig. Nachts und bei schlechter Sicht musste er seine Arbeit unterbrechen. Trotzdem verliebte sich die französische Erfindung schnell in Menschen und wurzelte in vielen Ländern Europas, Asiens und Amerikas. Die erste Telegrafenlinie wurde 1778 eröffnet. Sie verband die Städte Paris, Straßburg und Brest. Bereits 1795 wird mit dem Bau optischer Telegrafennetze in Spanien und Italien begonnen. Auch England, Schweden, Indien, Ägypten, Preußen bekamen Semaphorlinien.

optischer telegraf in russland
optischer telegraf in russland

Solar Telegraph

Hier muss man sich an eine weitere Erfindung erinnern. Claude Schaff schuf den Heliographen im Jahr 1778. Dieser Spiegeltelegraf wurde von ihm entworfen, um Nachrichten zwischen den Observatorien von Greenwich und Paris zu übertragen. Informationen wurden durch die Neigung von Spiegeln übertragen, die im Rahmen befestigt waren, indem kurze Reflexionsblitze des Sonnenlichts erzeugt wurden. Lichtsignal-Heliographen werden übrigens auch heute noch verwendet.

Telegrafenleitungen Russlands

Der optische Telegraf kam wenig später nach Russland. Die erste Telegraphenlinie des Systems von Generalmajor F. A. Kozen wurde 1824 zwischen St. Petersburg und Shlisselburg errichtet, ihre Länge betrug 60 km. Dieser Telegraf übermittelte Nachrichten über die Schiffsbewegungen auf dem Ladogasee und wurde bis 1836 verwendet. Unter Kaiser Nikolaus I. wurde ein Komitee geschaffen, dessen Aufgabe es war, Projekte für optische Telegrafen zu prüfenAnwendung auf den Bau in Russland. Es wurden viele Varianten von Entwicklungen ausländischer und inländischer Erfinder vorgestellt. Wir stellen mehrere Projekte russischer Telegrafen fest: die Systeme von General L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov. Das Telegraphenprojekt des französischen Ingenieurs Chateau wurde als das zweckmäßigste ausgewählt. So wurde sein Telegraphensystem in den Zweigen eingesetzt, die Kronstadt, Zarskoje Selo, Gatchina mit St. Petersburg verbanden. Die längste Linie der Welt (1200 km) gilt als optische Telegrafenlinie zwischen St. Petersburg und Warschau, die 1839 gebaut wurde und aus 149 Stationen mit einer Höhe von bis zu 17 m besteht. Ein Signal von 45 konventionellen Zeichen entlang dieses Weges dauerte 22 Protokoll. Die Wartung wurde von 1904 Bedienern durchgeführt.

optisches Signal
optisches Signal

Chateau-Innovationen

Strukturell war Chateaus Erfindung etwas einfacher als Claude Chappes optischer Telegraf. Die Semaphoren verwendeten einen T-förmigen Pfeil aus drei Gelenkstangen. Kurze Endelemente hatten Gegengewichte. Alle beweglichen Teile wurden mit Beleuchtung ausgestattet. Die Figuren wurden zusammengesetzt, indem die Position der Stäbe relativ zueinander verändert wurde. Auf diese Weise wurden Zahlen, Buchstaben und Sätze verschlüsselt. Der Erfinder hat ein spezielles Entschlüsselungswörterbuch für die Erstellung von Sendungen zusammengestellt. Das Semaphorsystem des Schlossingenieurs ermöglichte es, 196 Positionen einzunehmen, Nachrichten wurden in mehreren Codierungen übertragen - offiziell, zivil und militärisch. Die Kontrolle erfolgte rund um die Uhr innerhalb der Struktur durch vier Bediener, die die Stangen mit Winden und Kabeln justierten. Das System verwendete reflektierende Spiegel undLampen. Alle Signale mussten regelmäßig in einem speziellen Protokoll aufgezeichnet werden, für eine fahrlässige Arbeitseinstellung konnte ein Stationsmitarbeiter sogar ins Gefängnis gehen. Die Bürger konnten auch Telegrafenleitungen verwenden, um optische Telegramme zu übertragen, aber dieser Dienst war nicht billig und gewann nicht an Popularität. Chateaus optischer Telegraf wird von A. Edelcrantz verbessert, wofür der Wissenschaftler nicht nur in seinem Heimatland Schweden, sondern auch in anderen Ländern Anerkennung finden wird.

Optischer Telegraf von Claude Chappe
Optischer Telegraf von Claude Chappe

Wiedergeburt des optischen Telegrafen

Die Wissenschaft stagnierte nicht, die Forschung auf dem Gebiet der Kommunikation ging weiter. Bereits Mitte des 19. Jahrhunderts wurden Systeme elektrischer Telegrafennetze entwickelt. In dieser Hinsicht hat der optische Telegraf an Bedeutung verloren. Aber obwohl der führende Platz im Weltkommunikationssystem von anderen besetzt war, fand er eine unerwartete Verwendung für sich. Optische Semaphore in der Flotte und ist heute eine der häufigsten Kommunikationsarten. Die Semaphore der Eisenbahn mit einem eigenen System von Zeichen von Lichtsignalen wird immer noch verwendet. Und natürlich erinnern wir uns an die Ampeln auf den Straßen, deren Arbeit wir jeden Tag beobachten.

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