Օպտիկական հեռագիր. պատմություն, գործողության սկզբունք

Բովանդակություն:

Օպտիկական հեռագիր. պատմություն, գործողության սկզբունք
Օպտիկական հեռագիր. պատմություն, գործողության սկզբունք
Anonim

Հին ժամանակներից ի վեր մարդիկ կարիք ունեին կապ պահպանել միմյանց հետ: Առաջին որսորդները սկսեցին օգտագործել կենդանիների եղջյուրները և ծովային խեցիները ազդանշաններ փոխանցելու համար: Դրանք փոխարինվեցին ձայնային սարքերով, ինչպիսիք են թմբուկները, իսկ ապագայում մարդկությունը սկսեց օգտագործել ջահեր ու խարույկներ։ Առաջին տեխնիկական միջոցներից մեկը կարելի է անվանել ջրային ժամացույց, այսպես կոչված, կլեպսիդրա։ Սրանք հաղորդակցվող անոթներ են, որոնք ունեին գծանշումներ թիմերի անուններով: Հաղորդակցությունն այս դեպքում տեղի է ունեցել հրամանների համաժամանակյա տեսանելիության սկզբունքով։ Երկար ժամանակ մարդիկ օգտագործում էին այն ժամանակվա ավանդական փոստային հաղորդագրությունները։ Էվոլյուցիան ներխուժեց հաղորդակցության աշխարհ 17-րդ դարում: Հենց այդ ժամանակ հասարակությունը սկսեց մտածել հաղորդագրությունների ներկայացումն արագացնելու և հաղորդակցման միջոցների հայտնագործման ուղիների մասին։ Հոդվածը կարդալու ընթացքում դուք կսովորեք հեռագրի պատմությանը, գործունեության սկզբունքին և այլ հետաքրքիր փաստեր։

օպտիկական հեռագիր
օպտիկական հեռագիր

Ռոբերտ Հուկի առաջին զարգացումները

Օպտիկական հեռագիր - տեղեկատվության փոխանցման մեթոդ՝ օգտագործելով մեխանիզմների համակարգ, որն ունիերկար հեռավորությունների վրա տեսանելի կախովի տարրեր: Դրոշներով անգլիական ծովային ազդանշանը, որը գոյություն ուներ Ջեյմս II թագավորի նավատորմում, այս գյուտի նախատիպն է։ Տվյալների փոխանցման ոլորտում տեխնիկական առաջընթացի «առաջին նշանը» ծնել է անգլիացի գյուտարար Ռոբերտ Հուկը։ 1684 թվականին նա կազմակերպեց իր դիզայնի ցուցադրությունը Թագավորական ընկերությունում: Այս իրադարձությունից հետո Անգլիայի թագավորական ընկերության Proceedings of the Proceedings of the Society ամսագրում հայտնվեց հրապարակում, որտեղ նկարագրվում էր Հուկի օպտիկական հեռագրի աշխատանքի սկզբունքը։ Այս գյուտը հաջողությամբ օգտագործվել է նավաստիների կողմից և օգտագործվել է նավատորմում մինչև 18-րդ դարի վերջը։ Շուտով, 1702 թվականին, Ամոնտոնը ֆրանսիական արքունիքում կազմակերպեց իր օպտիկական հեռագրի շնորհանդեսը շարժական լծակներով:

Հուկի օպտիկական հեռագիր
Հուկի օպտիկական հեռագիր

Իվան Կուլիբինի հրաշք մեքենա

Ռուս հետազոտողները Եկատերինա II-ի օրոք նույնպես աշխատանքներ են կատարել տեղեկատվության փոխանցման մեթոդների կատարելագործման ուղղությամբ։ 1794 թվականին բնագետ Կուլիբին Իվան Պետրովիչը նախագծեց իր «հեռահար նախազգուշացնող մեքենան»։ Գյուտը կառուցվածքային առումով բաղկացած էր առանցքի վրա ազատորեն ամրացված փայտի երեք տախտակներից, որոնք բլոկների և պարանների միջոցով կարող էին տարբեր դիրքերում տեղադրվել միմյանց վրա: Սարքի վրա տեղադրվել են հայելիներ և լապտեր, որը հորինել է Կուլիբին Իվան Պետրովիչը՝ արտացոլող հայելիներով։ Այս հեռագրի աշխատանքի սկզբունքը շատ չէր տարբերվում Chappe ապարատից։ Բայց, ի տարբերություն ֆրանսիացի գործընկերոջ, ռուս գիտնական գիտնականը ստեղծեց իր բնօրինակ կոդավորման համակարգը.առանձին վանկեր, ոչ թե բառեր: Այս մեքենան կարող էր աշխատել օրվա տարբեր ժամերին և թույլ մառախուղի պայմաններում։ Այս գյուտը, անկասկած, ազդեցություն ունեցավ, սակայն Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիան անհրաժեշտ չհամարեց միջոցներ հատկացնել հեռագրական գծի կառուցման համար։ Իվան Պետրովիչ Կուլիբինի հեռագրային մոդելը պարզապես որպես ցուցանմուշ ուղարկվեց Կունստկամերա։

Կուլիբին Իվան Պետրովիչ
Կուլիբին Իվան Պետրովիչ

Հեռագրի ծնունդ

Մարդկության հին գաղափարը հաղորդակցության նոր տեսակի մասին, որի հիշատակումը գալիս է հին ժամանակներից, կարողացավ կյանքի կոչել Շապպ եղբայրներին։ Երկար ժամանակ ֆրանսիացի Կլոդ Շապեն աշխատել է կլեպսիդրայի բարելավման վրա։ Չնայած նրա որոշ փորձեր հաջող էին, ի վերջո գյուտարարը հրաժարվեց այդ ուսումնասիրություններից: 1789 թվականին Ֆրանսիայում Շապեն ցույց տվեց ցուցանակ կրող ապարատ, որը նա անվանեց սեմալիստ։ Ազդանշանի փոխանցումն իրականացվել է 15 կմ հեռավորության վրա։ Սա պատշաճ հաջողություն չունեցավ, բայց գիտնականը չդադարեցրեց նրա զարգացումը։ Շնորհիվ իր եղբոր՝ Իգնատիուսի մշտական աջակցության՝ Կլոդ Շապպեն իրականացնում է իր գյուտի մի շարք փոփոխություններ։ Արդեն 1794 թվականին նա ստեղծել է իսկական հեռահար սարք։ Հենց նրա ստեղծագործություններին ենք պարտական առօրյա կյանքում հաղորդակցության միջոցները սահմանող եզրույթների հայտնվելը, «հեռագիր» նոր հասկացությունը։ Նրա գյուտը դարձավ արդյունաբերական առաջընթացի դարաշրջանի առաջին արդյունավետ տեղեկատվության փոխանցման համակարգի հիմքը։

Դիզայն և գործողության սկզբունք

Հուկի օպտիկական հեռագրի պես, Chappe եղբայրների արդիականացված դիզայնը հագեցած էր կախովի խաչաձողերի համակարգով, որոնք տեղադրված էին կայմի վրա: Շարժական կարգավորիչ և ծայրամասերթեւերը կարող էին փոխել իրենց դիրքերը գոտիների շարժիչների և ճախարակների աշխատանքի շնորհիվ՝ դրանով իսկ ստեղծելով ծածկագրեր։ Թեւի երկարությունը 3 - 30 ոտնաչափ էր, նրանց շարժումն իրականացվում էր երկու բռնակներով։ Ամբողջ սեմաֆորի մեխանիզմը տեղադրվել է աշտարակման կառույցի վրա, որը գտնվում էր տեսողական գծի դաշտում։ Օպտիկական հեռագրի աշխատանքը հետևյալն էր. Սեմալիստին սպասարկող աշխատակիցը հետևել է մոտակա կայանին և կրկնօրինակել հարեւանի փոխանցած ցուցանակ-ազդանշանները։ Այսպիսով, շենքից շենք հաղորդագրություններ էին փոխանցվում գծի երկայնքով։ Կլոդ Չապը ստեղծել է գաղտնագրված կոդերի սխեմաների եզակի համակարգ՝ համարակալելով 196 թվեր, գործնականում օգտագործվել է դրանցից միայն 98-ը: Գյուտարարները ցանկացել են սարքավորել վահանակի տարրերը գիշերային ժամերին համակարգը օգտագործելու համար նախատեսված լամպերով, սակայն շուտով գաղափարը անհաջող են ճանաչել:

chapp եղբայրներ սեմալիստ
chapp եղբայրներ սեմալիստ

Առաջին հեռագրական գիծ

Լինելով իրենց երկրի հայրենասերները՝ ֆրանսիացիներն անմիջապես գնահատեցին նոր գյուտի բոլոր առավելությունները և ընդունեցին այն։ Ֆրանսիայի Ազգային ժողովը, գիտնականներին իր օպտիկական հեռագրի աշխատանքի սկզբունքի նկարագրությունը տրամադրելուց հետո, հրամանագիր արձակեց առաջին սեմաֆորի գծի կառուցման մասին։ 1794 թվականին կառուցվել է Փարիզ-Լիլ 225 կմ հեռագրական գիծ։ Chappe հեռագրի շնորհիվ 1794 թվականի սեպտեմբերի 1-ին ստացվեց աշխարհի առաջին դիսպետչերը։ Հաղորդվում էր, որ ֆրանսիական բանակը ջախջախել է ավստրիացիներին։ Սա տևեց ընդամենը 10 րոպե։ Նապոլեոնի բանակը լայնորեն օգտագործում էր սեմաֆորի գծերի ցանցերը՝ զորամասերի տեղաշարժը համակարգելու և փոխանցելու համար.հեռահար հրամանների պատվերներ։

Ճամփորդել աշխարհով

Չապ եղբայրների սեմաֆորը մեկ թերություն ուներ. այն կախված էր եղանակից։ Գիշերը և վատ տեսանելիության պայմաններում անհրաժեշտ է եղել դադարեցնել նրա աշխատանքը։ Բայց, չնայած դրան, ֆրանսիական գյուտը շատ արագ սիրահարվեց մարդկանց և արմատացավ Եվրոպայի, Ասիայի և Ամերիկայի շատ երկրներում: Առաջին հեռագրական գիծը բացվել է 1778 թվականին։ Այն միացնում էր Փարիզ, Ստրասբուրգ և Բրեստ քաղաքները։ Արդեն 1795 թվականին Իսպանիայում և Իտալիայում կսկսվի օպտիկական հեռագրային ցանցերի կառուցումը։ Անգլիան, Շվեդիան, Հնդկաստանը, Եգիպտոսը, Պրուսիան նույնպես ստացել են սեմաֆորի գծեր։

օպտիկական հեռագիր Ռուսաստանում
օպտիկական հեռագիր Ռուսաստանում

Արևային հեռագր

Այստեղ հարկ է հիշել ևս մեկ գյուտ. Կլոդ Շաֆը ստեղծել է հելիոգրաֆը 1778 թվականին։ Այս հայելային հեռագիրը նախագծվել է նրա կողմից Գրինվիչի և Փարիզի աստղադիտարանների միջև հաղորդագրություններ փոխանցելու համար: Տեղեկությունը փոխանցվում էր շրջանակում ամրացված հայելիների թեքությունների միջոցով՝ ստեղծելով արևի լույսի արտացոլումների կարճ շողեր։ Ի դեպ, այսօր էլ օգտագործվում են լուսային ազդանշանային հելիոգրաֆներ։

Ռուսաստանի հեռագրական գծեր

Օպտիկական հեռագիրը Ռուսաստան եկավ մի փոքր ուշ. Գեներալ մայոր Ֆ. Այս հեռագիրը հաղորդագրություններ էր փոխանցում Լադոգա լճի վրա նավագնացության շարժման մասին, այն օգտագործվել է մինչև 1836 թ. Կայսր Նիկոլայ I-ի օրոք ստեղծվեց կոմիտե, որի խնդիրն էր դիտարկել օպտիկական հեռագրային նախագծերըդիմում Ռուսաստանում շինարարության համար. Ներկայացվեցին օտարերկրյա և հայրենական գյուտարարների մշակումների բազմաթիվ տարբերակներ։ Մենք նշում ենք ռուսական հեռագրերի մի քանի նախագծեր՝ գեներալ Լ. Լ. Կարբոնիեի, Պ. Է. Չիստյակովի համակարգերը։ Առավել նպատակահարմար է ընտրվել ֆրանսիացի ինժեներ Շատոյի հեռագրական նախագիծը։ Այսպիսով, նրա հեռագրական համակարգն օգտագործվում էր այն ճյուղերում, որոնք կապում էին Կրոնշտադտը, Ցարսկոյե Սելոն, Գատչինան Սանկտ Պետերբուրգի հետ։ Աշխարհի ամենաերկար գիծը (1200 կմ) համարվում է Սանկտ Պետերբուրգի և Վարշավայի միջև օպտիկական հեռագրական գիծը, որը կառուցվել է 1839 թվականին և բաղկացած է մինչև 17 մ բարձրությամբ 149 կայաններից: Այս ճանապարհի երկայնքով 45 պայմանական նշանների ազդանշանը տևեց 22: րոպե. Սպասարկումն իրականացվել է 1904 օպերատորների կողմից:

օպտիկական սեմաֆոր
օպտիկական սեմաֆոր

Chateau Innovations

Կառուցվածքային առումով Շատոյի գյուտը որոշ չափով ավելի պարզ էր, քան Կլոդ Շապեի օպտիկական հեռագիրը: Սեմալիստներն օգտագործել են երեք հոդակապ ձողերից բաղկացած մեկ T-աձեւ սլաք: Կարճ ծայրամասային տարրերն ունեին հակակշիռներ: Բոլոր շարժական մասերը հագեցած էին լույսերով։ Ֆիգուրները կազմվել են՝ փոխելով ձողերի դիրքը միմյանց նկատմամբ։ Այս կերպ կոդավորվում էին թվերը, տառերը և արտահայտությունները: Գյուտարարը դիսպետչեր պատրաստելու համար հատուկ վերծանման բառարան է կազմել։ Chateau-ի ինժեների սեմաֆորային համակարգը հնարավորություն է տվել զբաղեցնել 196 դիրք, հաղորդագրությունները փոխանցվել են մի քանի կոդավորումներով՝ պաշտոնական, քաղաքացիական և ռազմական: Կառույցի ներսում հսկողությունն իրականացվել է շուրջօրյա չորս օպերատորների կողմից, որոնք կարգավորել են ձողերը՝ օգտագործելով ճախարակներ և մալուխներ: Համակարգն օգտագործել է արտացոլող հայելիներ ևլամպեր. Բոլոր ազդանշանները պետք է պարբերաբար գրանցվեին հատուկ մատյանում, աշխատանքի նկատմամբ անփույթ վերաբերմունքի համար կայանի աշխատողը կարող էր նույնիսկ բանտ նստել: Քաղաքացիները կարող էին օգտվել նաև հեռագրային գծերից՝ օպտիկական հեռագրեր փոխանցելու համար, սակայն այս ծառայությունը էժան չէր և հանրաճանաչություն ձեռք բերեց։ Շատոյի օպտիկական հեռագիրը կբարելավի Ա. Էդելկրանցը, ինչի համար գիտնականը ճանաչում կստանա ոչ միայն իր հայրենիքում՝ Շվեդիայում, այլ նաև այլ երկրներում։

Կլոդ Չափի օպտիկական հեռագիրը
Կլոդ Չափի օպտիկական հեռագիրը

Օպտիկական հեռագրի վերածնունդ

Գիտությունը լճացավ, հետազոտությունները շարունակվեցին կապի ոլորտում. Արդեն 19-րդ դարի կեսերին մշակվում էին էլեկտրական հեռագրական ցանցերի համակարգեր։ Այս առումով օպտիկական հեռագիրը կորցրել է իր արդիականությունը։ Բայց, չնայած համաշխարհային հաղորդակցության համակարգում առաջատար տեղը զբաղեցնում էին ուրիշները, նա իր համար անսպասելի կիրառություն գտավ։ Օպտիկական սեմաֆորը նավատորմի մեջ և այժմ հաղորդակցության ամենատարածված տեսակներից մեկն է: Դեռևս օգտագործվում է լուսային ազդանշանների նշանների սեփական համակարգով երկաթուղային սեմաֆորը։ Եվ, իհարկե, հիշենք ճանապարհների լուսացույցները, որոնց աշխատանքին ամեն օր հետևում ենք։

Խորհուրդ ենք տալիս: