Оптический телеграф — это линия станций, обычно башен, с целью передачи текстовой информации посредством визуальных сигналов (форма оптической связи ). Существует два основных типа таких систем; семафорный телеграф , в котором используются поворотные индикаторные рычаги и передают информацию в соответствии с направлением, в котором указывают индикаторы, и ставневый телеграф , в котором используются панели, которые можно вращать, чтобы блокировать или пропускать свет с неба позади для передачи информации.
Наиболее широко используемой системой был телеграф Шаппа , который был изобретен во Франции в 1792 году Клодом Шаппом . Он был популярен в конце восемнадцатого – начале девятнадцатого веков. [1] [2] [3] Шапп использовал термин «телеграф» для описания изобретенного им механизма – отсюда и произошло английское слово « телеграф ». [4] Линии ретрансляционных вышек с семафорной установкой наверху были построены в пределах прямой видимости друг друга на расстоянии 5–20 миль (8–32 км). Операторы каждой башни наблюдали за соседней башней через телескоп , и когда семафорные рычаги начинали двигаться, выдавая сообщение, они передавали сообщение следующей башне. Эта система была намного быстрее, чем почтальоны, для передачи сообщений на большие расстояния, а также имела более дешевые долгосрочные эксплуатационные расходы после ее создания. Полвека спустя семафорные линии были заменены электрическим телеграфом , который был дешевле, быстрее и конфиденциальнее. Расстояние прямой видимости между ретрансляционными станциями было ограничено географическими и погодными условиями и не позволяло оптическому телеграфу пересекать обширные водные пространства, если только для ретрансляционной станции нельзя было использовать удобный остров. Современной производной системы семафоров является семафор флагов , сигнализирующий с помощью ручных флажков.
Слово семафор было придумано в 1801 году французским изобретателем самой семафорной линии Клодом Шаппом . [5] Он составил его из греческих элементов σῆμα (сема, «знак»); и от φορός (phorós, «несущий»), [6] или φορά (phorá, «несущий») от φέρειν (phérein, «нести»). [7] Шапп также придумал слово тахограф , что означает «быстрый писатель». [8] Однако французская армия предпочитала называть семафорную систему Шаппа телеграфом , что означает «дальний писатель», который был придуман французским государственным деятелем Андре Франсуа Мио де Мелито . [9]
Слово «семафорный» было впервые напечатано на английском языке в 1808 году: «Недавно построенные семафорные телеграфы (...) были взорваны», в новостном репортаже в The Naval Chronicle . [10] Первое использование слова « семафор» в английском языке произошло в 1816 году: «Улучшенный семафор был установлен на вершине Адмиралтейства », [11] [12] имея в виду установку более простого телеграфа, изобретенного Сэр Хоум Пофэм . [ нужна цитация ] Семафорные телеграфы также называют «телеграфами Шаппа» или «наполеоновскими семафорами». [13] [14]
Оптическая телеграфия восходит к древним временам в виде гидравлических телеграфов , факелов (которые использовались древними культурами с момента открытия огня) и дымовых сигналов . Современный дизайн семафоров был впервые предложен британским эрудитом Робертом Гуком , который дал Королевскому обществу яркое и подробное описание визуальной телеграфии в представлении 1684 года, в котором он изложил множество практических деталей. Эта система (которая была мотивирована военными соображениями после Венской битвы в 1683 году) так и не была реализована на практике. [15] [16]
Один из первых экспериментов по оптической передаче сигналов был проведен англо-ирландским землевладельцем и изобретателем сэром Ричардом Ловеллом Эджвортом в 1767 году . [17] Он заключил пари со своим другом, игроком на скачках лордом Марчем , что тот сможет передавать знания. результатов гонки всего за один час. Используя сеть сигнальных секций, возведенных на возвышенности, сигнал можно было наблюдать от одной станции к другой с помощью телескопа . [18] Сам сигнал представлял собой большой указатель, который можно было разместить в восьми возможных положениях с шагом 45 градусов. Серия из двух таких сигналов дала в общей сложности 64 элемента кода, а третий сигнал увеличил их до 512. Он вернулся к своей идее в 1795 году, услышав о системе Шаппа.
Заслуга в создании первого успешного оптического телеграфа принадлежит французскому инженеру Клоду Шаппу и его братьям в 1792 году, которым удалось покрыть Францию сетью из 556 станций общей протяженностью 4800 километров (3000 миль). Le système Chappe использовалась для военной и национальной связи до 1850-х годов.
В 1790–1795 годах, в разгар Французской революции , Франция нуждалась в быстрой и надежной системе военной связи , чтобы помешать военным усилиям своих врагов. Франция была окружена войсками Великобритании, Нидерландов, Пруссии , Австрии и Испании, города Марсель и Лион восстали, а британский флот удерживал Тулон . Единственным преимуществом Франции было отсутствие сотрудничества между союзными войсками из-за неадекватных линий связи. В середине 1790 года братья Шаппе приступили к разработке системы связи, которая позволила бы центральному правительству получать разведданные и передавать приказы в кратчайшие сроки. Чапп рассмотрел множество возможных методов, включая аудио и дым. Он даже рассматривал возможность использования электричества, но не смог найти изоляцию для проводников, которая бы выдержала доступные в то время высоковольтные электростатические источники . [19] [20]
Шапп остановился на оптической системе, и первая публичная демонстрация произошла 2 марта 1791 года между Брюлоном и Парсе на расстоянии 16 километров (9,9 миль). Система состояла из модифицированных маятниковых часов на каждом конце с циферблатами, отмеченными десятью цифрами. Стрелки часов почти наверняка двигались намного быстрее, чем обычные часы. Стрелки обоих часов приводились в движение одновременно по сигналу синхронизации. Дальнейшие сигналы указывали время, в которое следует прочитать циферблат. Отправленные номера затем просматривались в кодовой книге . В своих предварительных экспериментах на более коротком расстоянии Чаппы для синхронизации стучали по сковороде. В демонстрации они использовали черно-белые панели, наблюдаемые в телескоп. Сообщение для отправки было выбрано городскими властями в Брюлоне и отправлено Рене Шаппом Клоду Шаппу в Парсе, который заранее не знал о сообщении. Сообщение гласило: «si vous réussissez, vous serez bientôt couverts de gloire» (Если вам это удастся, вы скоро будете греться в славе). Лишь позже Шапп понял, что можно обойтись без часов и использовать для передачи сообщений саму систему синхронизации. [21]
Шаппы проводили эксперименты в течение следующих двух лет, и дважды их аппарат на площади Этуаль в Париже был уничтожен толпой, которая думала , что они общаются с силами роялистов . Их делу способствовало избрание Игнаса Шаппа в Законодательное собрание . Летом 1792 года Клод был назначен инженером-телеграфистом и ему было поручено построить линию станций между Парижем и Лиллем на расстояние 230 километров (около 143 миль). Он использовался для перевозки депеш во время войны между Францией и Австрией. В 1794 году оно принесло известие о захвате французами Конде-сюр-л'Эско от австрийцев менее чем через час после того, как это произошло. [22] Первый символ сообщения в Лилль пройдет через 15 станций всего за девять минут. Скорость линии менялась в зависимости от погоды, но по линии до Лилля обычно передавалось 36 символов (полное сообщение) примерно за 32 минуты. Еще одна линия из 50 станций была построена в 1798 году и охватила 488 км между Парижем и Страсбургом . [23] С 1803 года французы также использовали трехлучевой семафор Депиллон в прибрежных районах для предупреждения о британских вторжениях. [1]
Братья Шаппе экспериментально установили, что легче увидеть угол стержня, чем наличие или отсутствие панели. Их семафор состоял из двух черных подвижных деревянных рычагов, соединенных перекладиной; положения всех трех этих компонентов вместе обозначали буквенную букву. Имея противовесы (называемые вилками ) на рычагах, система Чаппа управлялась всего двумя ручками и была механически простой и достаточно прочной. Каждый из двух рычагов длиной 2 метра мог отображать семь положений, а перекладина длиной 4,6 метра, соединяющая два рычага, могла отображать четыре разных угла, всего 196 символов (7×7×4). Ночная операция с лампами на руках оказалась неудачной. [24] Чтобы ускорить передачу и обеспечить некоторое подобие безопасности, была разработана кодовая книга для использования с семафорными строками. Корпорация Чаппов использовала код, который из 92 основных символов по два за раз давал 8464 закодированных слова и фразы.
Пересмотренная система Шаппа 1795 года предоставила не только набор кодов, но и рабочий протокол, предназначенный для максимизации пропускной способности линии . Символы передавались циклами «2 шага и 3 движения».
Таким образом, каждый символ мог распространяться по линии так же быстро, как операторы могли успешно его скопировать, с подтверждением и управлением потоком, встроенными в протокол. Символу, отправленному из Парижа, потребовалось 2 минуты, чтобы добраться до Лилля через 22 станции, и за 9 минут, чтобы добраться до Лиона через 50 станций. Типичной была скорость 2–3 символа в минуту, причем более высокая цифра была подвержена ошибкам. Это соответствует всего 0,4–0,6 слов в минуту , но если сообщения ограничены теми, которые содержатся в кодовой книге, это значение может быть значительно увеличено. [25] [26]
После первоначальной линии Шаппа (между Парижем и Лиллем) вскоре (1798 г.) последовала линия Париж- Страсбург с 50 станциями. Наполеон Бонапарт в полной мере использовал телеграф, получая оперативную информацию о передвижениях противника. В 1801 году он приказал Аврааму Чаппу построить очень большую станцию для передачи через Ла-Манш в рамках подготовки к вторжению в Британию. Пара таких станций была построена на тестовой линии на сопоставимом расстоянии. Линия на Кале была заранее продлена до Булони , и в Булони некоторое время работала новая проектная станция, но вторжения так и не произошло. В 1812 году Наполеон воспользовался еще одной разработкой Авраама Шаппе — мобильного телеграфа, который можно было брать с собой в поход. Он все еще использовался в 1853 году во время Крымской войны . [27]
За изобретением телеграфа последовал энтузиазм по поводу его потенциала в поддержку прямой демократии . Например, основываясь на аргументе Руссо о том, что прямая демократия невозможна в больших округах, французский интеллектуал Александр-Теофиль Вандермонд прокомментировал:
О телеграфе было сказано кое-что, что мне показалось совершенно правильным и правильно оценило его значение. Такого изобретения может быть достаточно, чтобы сделать демократию возможной в ее самом большом масштабе. Многие уважаемые люди, в том числе Жан-Жак Руссо, считали, что демократия невозможна в пределах больших избирательных округов… Изобретение телеграфа — это новшество, которого Руссо не ожидал. Это позволяет общаться на расстоянии с той же скоростью и четкостью, что и разговор в гостиной. Это решение само по себе может устранить возражения против крупных [прямых] демократических республик. Это может быть сделано даже в отсутствие представительных конституций. [28]
Эксплуатационные расходы телеграфа в 1799/1800 году составили 434 000 франков (1,2 миллиона долларов в 2015 году на серебро [29] ). В декабре 1800 года Наполеон сократил бюджет телеграфной системы на 150 000 франков (400 000 долларов в 2015 году) [29] , что привело к временному закрытию линии Париж-Лион. Чапп стремился к коммерческому использованию системы для покрытия дефицита, в том числе к использованию в промышленности, финансовом секторе и газетах. Сразу было одобрено только одно предложение — передача результатов государственной лотереи. Никакое негосударственное использование не было одобрено. Мошенники, знавшие результаты, годами злоупотребляли лотереей, продавая билеты в провинциальных городах после объявления в Париже, но до того, как новости достигли этих городов. [30]
В 1819 году Норидж Дафф , молодой британский военно-морской офицер, посетивший Клермон-ан-Аргонн , подошел к тамошней телеграфной станции и заговорил со связистом. Вот его записка с информацией об этом человеке: [31]
Плата составляет двадцать пять су в день, и он [связист] обязан находиться там с рассвета до темноты, в настоящее время с половины четвертого до половины девятого; их всего два, и за каждую минуту, когда сигнал остается без ответа, они платят пять су : это часть ветки, которая сообщается со Страсбургом, и туда приходит сообщение из Парижа через шесть минут, а сюда — через четыре. [32]
— Норвич Дафф
Сеть была зарезервирована для использования правительством, но первый случай электронного мошенничества произошел в 1834 году, когда два банкира, Франсуа и Жозеф Блан, подкупили операторов станции недалеко от Тура на линии между Парижем и Бордо , чтобы те передали информацию о Парижской фондовой бирже в сообщник в Бордо. Информации потребовалось три дня, чтобы преодолеть расстояние в 300 миль, что дало интриганам достаточно времени для игры на рынке. Сообщник в Париже мог узнать, идет ли рынок вверх или вниз, за несколько дней до того, как информация доберется до Бордо через газеты, после чего Бордо обязательно последует за ней. Сообщение не могло быть вставлено в телеграф напрямую, потому что оно было бы обнаружено. Вместо этого в существующие сообщения были внесены заранее запланированные преднамеренные ошибки, которые были видны наблюдателю в Бордо. Турс был выбран потому, что это была дивизионная станция, где сообщения очищались от ошибок инспектором, который был знаком с используемым секретным кодом и неизвестен обычным операторам. Схема не сработала бы, если бы ошибки были вставлены до Тура. О том, идет ли рынок вверх или вниз, операторам сообщали по цвету посылок (белая или серая бумажная упаковка), отправляемых почтовым каретой , или, согласно другому анекдоту, жена туроператора получила посылку с носками ( вниз) или перчатки (вверх), что позволяет избежать письменного оформления каких-либо доказательств правонарушения. [33] Схема действовала в течение двух лет, пока не была обнаружена в 1836 году. [34] [35]
Французская оптическая система использовалась в течение многих лет после того, как другие страны перешли на электрический телеграф . Частично это было связано с инерцией; Франция имела самую обширную оптическую систему и, следовательно, ее было труднее всего заменить. Но были и аргументы в пользу превосходства оптической системы. Одним из них было то, что оптическая система не так уязвима для диверсантов, как электрическая система с многими милями незащищенных проводов. Сэмюэлю Морзе не удалось продать электрический телеграф французскому правительству. В конце концов преимущества электрического телеграфа, заключающиеся в улучшении конфиденциальности и возможности работы в любую погоду и в ночное время, взяли верх. [36] В 1846 году после успешных испытаний на линии Руана было принято решение заменить оптический телеграф электрическим телеграфом Фоя-Бреге . Эта система имела дисплей, имитирующий внешний вид телеграфных индикаторов Шаппа, чтобы сделать его знакомым телеграфистам. Жюль Гийо выступил с грозным предупреждением о последствиях того, что он считал серьезной ошибкой. Прошло почти десять лет, прежде чем оптический телеграф был полностью выведен из эксплуатации. Одним из последних сообщений, переданных по французскому семафору, было сообщение о падении Севастополя в 1855 году. [37]
Швеция была второй страной в мире после Франции, которая ввела сеть оптического телеграфа. [38] Его сеть стала второй по обширности после Франции. [39] Центральная станция сети находилась в церкви Катарины в Стокгольме . [40] Система была быстрее французской системы, отчасти благодаря шведской панели управления [41] и отчасти простоте расшифровки восьмеричного кода (французская система записывалась в виде пиктограмм ). [42] Система использовалась в первую очередь для сообщения о прибытии кораблей, но также была полезна в военное время для наблюдения за движениями и атаками противника. [43]
Последняя стационарная семафорная линия, действовавшая на регулярной основе, находилась в Швеции и соединяла остров с материковой телеграфной линией. Он вышел из эксплуатации в 1880 году.
Вдохновленный новостями о телеграфе Чаппе, шведский изобретатель Абрахам Никлас Эделькранц экспериментировал с оптическим телеграфом в Швеции. В 1794 году он построил экспериментальную линию с тремя станциями, идущую от королевского замка в Стокгольме через Транеберг до территории замка Дротнингхольм на расстоянии 12 километров (7,5 миль). Первая демонстрация состоялась 1 ноября, когда Эделькранц прислал стихотворение, посвященное королю Густаву IV Адольфу , в день его четырнадцатилетия. 7 ноября король ввел Эделькранца в свой Совет советников с целью построить телеграф по всей Швеции, Дании и Финляндии. [44]
После некоторых первоначальных экспериментов с индикаторными рычагами в стиле Шаппа Эделькранц остановился на конструкции с десятью железными ставнями. Девять из них представляли собой трехзначное восьмеричное число, а десятый, когда он был закрыт, означал, что кодовому номеру должна предшествовать буква «А». Это дало 1024 кодовых точки, которые были декодированы в буквы, слова или фразы с помощью кодовой книги. [45] Телеграф имел сложную панель управления, которая позволяла подготовить следующий символ, ожидая повторения предыдущего символа на следующей станции по линии. Пульт управления был соединен веревками со ставнями. Когда все были готовы к передаче, все жалюзи были установлены одновременно нажатием ножной педали. [41]
Ставни были окрашены в матовый черный цвет, чтобы избежать отражения солнечного света, а рама и кронштейны, поддерживающие ставни, были окрашены в белый или красный цвет для лучшего контраста. [46] Около 1809 года Эделькранц представил обновленный дизайн. От рамы вокруг ставен отказались, оставив более простую и заметную конструкцию, состоящую только из рычагов с индикаторными панелями на концах. Затвор «А» был уменьшен до того же размера, что и другие затворы, и смещен в одну сторону, чтобы указать, какая сторона была наиболее значимой цифрой (чтение кодовой точки слева направо или справа налево различается для две соседние станции в зависимости от того, на какой стороне они находятся). [43] Ранее это обозначалось стационарным индикатором, закрепленным сбоку от рамы, но без рамки это было уже невозможно. [47]
Расстояние, на которое могла передавать станция, зависело от размера жалюзи и мощности телескопа, используемого для наблюдения за ними. Самый маленький объект, видимый человеческим глазом, — это тот, который образует угол в 40 угловых секунд , но Эделькранц использовал цифру в 4 угловых минуты , чтобы объяснить атмосферные возмущения и несовершенства телескопа. На этом основании и с помощью 32-кратного телескопа Эделькранц определил размеры затвора в диапазоне от 9 дюймов ( 22 см ) для расстояния в полшведской мили ( 5,3 км ) до 54 дюймов ( 134 см ) для 3 шведских миль ( 32 км ). . [48] Эти цифры относятся к оригинальному дизайну с квадратными ставнями. Открытая конструкция 1809 года имела длинные продолговатые ставни, которые, по мнению Эделькранца, были более заметными. [49] На гораздо большие расстояния потребуются непрактично высокие башни, чтобы преодолеть кривизну Земли, а также большие ставни. Эделькранц сохранял расстояние между станциями менее 2 шведских миль ( 21 км ), за исключением тех случаев, когда большие водоемы делали это неизбежным. [50]
Шведский телеграф можно было использовать ночью с лампами. На станциях меньшего размера фонари размещались за ставнями, чтобы их можно было видеть при открытии ставней. Для более крупных станций это было непрактично. Вместо этого под дневными ставнями была установлена отдельная матрица из жестяного ящика со стеклянными окнами. Лампы внутри жестяной коробки можно было открыть, потянув за веревочки, точно так же, как открывались дневные ставни. Окна с обеих сторон коробки позволяли видеть лампы как соседним станциям, расположенным выше по течению, так и ниже по течению. Коды, используемые ночью, дополняли коды , используемые днем. Это сделало рисунок ламп в открытых ставнях ночью таким же, как рисунок закрытых ставен в дневное время. [51]
Первая действующая линия Стокгольм — Ваксхольм была введена в эксплуатацию в январе 1795 года. К 1797 году существовали также линии из Стокгольма во Фредриксборг и Грисслехамн через Сигнильсшер в Экерё на Аландских островах . Короткая линия от Гетеборга до Марстранда на западном побережье была проложена в 1799 году. Во время войны Второй коалиции Великобритания пыталась обеспечить блокаду Франции. Обеспокоенная последствиями для собственной торговли, Швеция в 1800 году присоединилась ко Второй лиге вооруженного нейтралитета. Ожидалось, что Великобритания ответит нападением на одну из скандинавских стран, входящих в лигу. Чтобы защититься от такого нападения, король приказал провести телеграфную линию, соединяющую системы Швеции и Дании. Это была первая международная телеграфная связь в мире. Эделькранц установил связь между Хельсингборгом в Швеции и Хельсингёром в Дании через Эресунн , узкий пролив, разделяющий две страны. Новая линия вдоль побережья от Куллаберга до Мальмё , включающая линию Хельсингборг, была запланирована для поддержки и обеспечения сигнальных пунктов для шведского флота. По этому каналу сообщалось о нападении Нельсона на датский флот в Копенгагене в 1801 году, но после того, как Швеция не смогла прийти на помощь Дании, он больше не использовался, и была построена только одна станция на вспомогательной линии. [52]
В 1808 году было создано Королевское телеграфное учреждение, директором которого стал Эделькранц. [53] Телеграфный институт был передан под юрисдикцию военных, первоначально как часть Королевского инженерного корпуса . [54] Был введен новый код, который заменил кодовую книгу 1796 года с 5120 возможными кодовыми точками и множеством новых сообщений. Новые кодексы предусматривали наказания для операторов-нарушителей. Они включали приказ оператору встать на одно из телеграфных плеч (код 001-721) и сообщение с просьбой к соседней станции подтвердить, что они видят, как он это делает (код 001-723). [55] К 1809 году сеть насчитывала 50 станций протяженностью более 200 км , на которых работало 172 человека. [43] Для сравнения, французская система в 1823 году имела 650 км линий и насчитывала более трех тысяч человек. [38]
В 1808 году разразилась Финская война , когда Россия захватила Финляндию, тогда входившую в состав Швеции. Аландские острова подверглись нападению России, телеграфные станции были разрушены. Русские были изгнаны в результате восстания, но снова атакованы в 1809 году. Станция в Сигнильсшере оказалась в тылу врага, но продолжала сигнализировать отступающим шведам о позиции русских войск. После того, как Швеция уступила Финляндию по Фредриксхамнскому договору , телеграфные станции восточного побережья были признаны ненужными и отправлены на хранение. В 1810 году планы строительства южного побережья были возрождены, но от них отказались в 1811 году по финансовым соображениям. Также в 1811 году была предложена новая линия из Стокгольма через Архольму до маяка Сёдерарм , но она так и не была реализована. [56] Некоторое время телеграфная сеть в Швеции практически отсутствовала: к 1810 году работало всего четыре телеграфиста . [57]
Должность телеграфного инспектора была создана еще в 1811 году, но телеграф в Швеции оставался бездействующим до 1827 года, когда были выдвинуты новые предложения. В 1834 году Телеграфное учреждение было передано в состав Топографического корпуса. Руководитель корпуса Карл Фредрик Акрелл провел сравнение шведского жалюзийного телеграфа с более современными системами других стран. Особый интерес представляла семафорная система Чарльза Пэсли в Англии, которая проходила испытания в Карлскруне. Испытания проводились между Карлскроной и Дроттнингшером , а в 1835 году — ночные испытания между Стокгольмом и Фредриксборгом. Акрелл пришел к выводу, что ставневый телеграф быстрее и проще в использовании, и его снова стали использовать на стационарных станциях. Однако семафор Пэсли был дешевле и проще в изготовлении, поэтому был принят для мобильных станций. К 1836 году шведская телеграфная сеть была полностью восстановлена. [54]
Сеть продолжала расширяться. В 1837 году линия на Ваксхольм была продлена до Фурусунда. В 1838 году линия Стокгольм- Даларё - Сандхамн была продлена до Ландсорта . Последнее добавление произошло в 1854 году, когда линия Фурусунд была продлена до Архольмы и Сёдерарма . [54] Переход на электрический телеграф был медленнее и сложнее, чем в других странах. Серьезным препятствием были многочисленные участки открытого океана, которые нужно было пересечь на шведских архипелагах. Акрелл также выразил аналогичную обеспокоенности во Франции относительно возможного саботажа и вандализма на линиях электропередачи. Акрелл впервые предложил экспериментальную электрическую телеграфную линию в 1852 году. На протяжении многих лет сеть состояла из оптических и электрических линий. Последние оптические станции выходили из эксплуатации только в 1881 году, это была последняя действующая в Европе. В некоторых местах гелиограф заменил оптический телеграф, а не электрический телеграф. [58] }
В Ирландии Ричард Ловелл Эджворт вернулся к своей прежней работе в 1794 году и предложил построить там телеграф, чтобы предостеречь от ожидаемого французского вторжения; однако предложение не было реализовано. Лорд Джордж Мюррей , вдохновленный сообщениями о семафоре Шаппа, предложил Британскому Адмиралтейству систему визуальной телеграфии в 1795 году . вертикальные положения для подачи сигнала. [59] Преподобный г-н Гэмбл также предложил две отдельные пятиэлементные системы в 1795 году: одну с использованием пяти ставен и одну с использованием пяти десятифутовых шестов. [3] Британское Адмиралтейство приняло систему Мюррея в сентябре 1795 года, и первой системой была сеть из 15 участков от Лондона до Дила . [60] Сообщения передавались из Лондона в Дил примерно за шестьдесят секунд, и к 1808 году использовалось шестьдесят пять сайтов. [60]
Цепи ставневых телеграфных станций Мюррея были построены на следующих маршрутах: Лондон — Дил и Ширнесс , Лондон — Грейт-Ярмут и Лондон — Портсмут и Плимут . [61] Линия на Плимут не была завершена до 4 июля 1806 года, и поэтому не могла быть использована для передачи новостей о Трафальгаре. [62] Ставни представляли собой временные деревянные хижины, и по завершении наполеоновских войн в них больше не было необходимости, и они были закрыты Адмиралтейством в марте 1816 года. [63]
После Трафальгарской битвы новости были переданы в Лондон на фрегате в Фалмут, откуда капитан доставил депеши в Лондон на карете по так называемому Трафальгарскому пути ; путешествие заняло 38 часов. Эта задержка побудила Адмиралтейство провести дальнейшее расследование.
Была найдена замена семафорной системе, и из множества выдвинутых идей и устройств Адмиралтейство выбрало более простую семафорную систему, изобретенную сэром Хоумом Попэмом . [2] [3] Семафор Пофама представлял собой одиночный фиксированный вертикальный 30-футовый шест с двумя подвижными 8-футовыми рычагами, прикрепленными к столбу с помощью горизонтальных шарниров на концах: один рычаг наверху шеста, а другой рычаг на конце. середина столба. [1] [2] Было обнаружено, что сигналы семафора Пофама гораздо более заметны, чем сигналы затворного телеграфа Мюррея. [1] Двухплечий семафор Popham был создан по образцу французского семафора Depillon с тремя плечами. [1] Экспериментальная семафорная линия между Адмиралтейством и Чатемом была установлена в июле 1816 года, и ее успех помог подтвердить выбор. [63]
Впоследствии Адмиралтейство решило установить постоянное сообщение с Портсмутом и построило сеть семафорных станций. Работа началась в декабре 1820 года [63] с замены оборудования Пофэма другой двухплечевой системой, изобретенной Чарльзом Пэсли . Каждое из ответвлений системы Пэсли могло занимать одну из восьми позиций, и поэтому у нее было больше кодовых точек , чем у Пофэма. [64] В хороших условиях сообщения были отправлены из Лондона в Портсмут менее чем за восемь минут. [65] Линия действовала с 1822 по 1847 год, когда железная дорога и электрический телеграф обеспечили лучшие средства связи. Семафорная линия не использовала те же места, что и ставневая цепь, а следовала почти по тому же маршруту с 15 станциями: Адмиралтейство (Лондон), Королевский госпиталь Челси , Патни-Хит , Кумб-Уоррен , Куперс-Хилл , Чатли-Хит , Пьюли-Хилл , Банникл -Хилл. , Хаст-Хилл ( Хаслмир ), Холдер-Хилл (Мидхерст) , Бикон-Хилл , Комптон-Даун , Кэмп-Даун , Форт Лампс (Южное море) и Портсмутская верфь . Семафорная башня в Чатли-Хит , которая заменила станцию ставочного телеграфа Нетли-Хит, в настоящее время реставрируется Landmark Trust как жилье для отдыха с самообслуживанием. [66] Публичный доступ будет открыт в определенные дни, когда реставрация будет завершена. [67]
В 1825 году Совет порта Ливерпуля получил частный парламентский акт на строительство сети оптических семафорных станций Popham от Ливерпуля до Холихеда. [68] Система была разработана и частично принадлежала Барнарду Л. Уотсону, офицеру морской пехоты запаса. и вступила в строй в 1827 году. Эта линия, возможно, является единственным примером оптического телеграфа, построенного полностью для коммерческих целей. Он использовался для того, чтобы наблюдатели в Холихеде могли сообщать о прибытии кораблей в порт Ливерпуля , и торговля перевозимым грузом могла начаться до того, как судно пришвартовалось. Линия работала до 1860 года, когда железнодорожная линия и связанный с ней электрический телеграф сделали ее ненужной. [69] [70] : 181–183 Многие выступы, на которых были построены башни (« телеграфные холмы ») , и по сей день известны как Телеграфный холм .
В Ирландии Р. Л. Эджворт должен был разработать оптический телеграф на основе треугольного указателя высотой до 16 футов. После нескольких лет продвижения своей системы он получил одобрение адмиралтейства и занялся ее строительством в 1803–1804 годах. Завершенная система пролегала от Дублина до Голуэя и должна была действовать как система быстрого предупреждения в случае французского вторжения на западное побережье Ирландии. Несмотря на успех в эксплуатации, уменьшающаяся угроза французского вторжения привела к упразднению системы в 1804 году. [71]
В Канаде принц Эдвард, герцог Кентский, основал первую семафорную линию в Северной Америке. Действуя к 1800 году, он проходил между городом Галифакс и городом Аннаполис в Новой Шотландии , а также через залив Фанди до Сент-Джона и Фредериктона в Нью-Брансуике . Помимо предоставления информации о приближающихся кораблях, герцог использовал систему для передачи военных команд, особенно связанных с дисциплиной войск. Герцог предполагал, что линия дойдет до британского гарнизона в Квебеке , но из-за множества холмов и прибрежного тумана башни нужно было располагать относительно близко друг к другу, чтобы обеспечить видимость. Рабочая сила, необходимая для строительства и постоянного укомплектования такого количества станций, обременяла и без того истощенную британскую армию, и есть сомнения, что линия Нью-Брансуик когда-либо работала. За исключением башен вокруг гавани Галифакса, система была заброшена вскоре после отъезда герцога в августе 1800 года .
Британские военные власти начали рассматривать возможность установки семафорной линии на Мальте в начале 1840-х годов. Первоначально планировалось установить семафорные станции на колоколенках и куполах церквей острова, однако религиозные власти отклонили это предложение. В связи с этим в 1848 году новые семафорные башни были построены в Гаргуре и Гаксаке на главном острове, а еще одна была построена в Та'Кенуне на Гозо. Дальнейшие станции были установлены во дворце губернатора , дворце Сельмун и маяке Джиордан . На каждой станции работали Королевские инженеры . [74]
В Индии семафорные башни были построены в 1810 году. Серия башен была построена между Форт-Уильямом в Калькутте и фортом Чунар недалеко от Варанаси . Башни на равнинах имели высоту 75–80 футов (23–24 м), а на холмах - Имели высоту 40–50 футов (12–15 м) и были построены с интервалом около 13 км (8,1 мили). [75]
На юге Земли Ван-Дименса ( Тасмания ) систему сигнализации для объявления о прибытии кораблей предложил главный губернатор Лахлан Маккуори, когда он совершил свой первый визит в 1811 году [76]. Первоначально в 1818 году между горой Нельсон и Хобарте , к 1829 году она превратилась в систему с двумя вращающимися рычагами, система была довольно грубой, а рычагами было трудно управлять. В 1833 году Чарльз О'Хара Бут принял командование исправительным учреждением Порт-Артура , поскольку «энтузиаст в искусстве сигнализации» [77] видел ценность улучшения связи со штаб-квартирой в Хобарте. Во время его командования семафорная система была расширена и теперь включает 19 станций на различных горах и островах между Порт-Артуром и Хобартом. До 1837 года использовались три семафора с одинарным вращающимся рычагом. Впоследствии сеть была модернизирована и стала использовать сигнальные столбы с шестью плечами - парой верхних, средних и нижних. Это позволило семафору отправлять 999 сигнальных кодов. Капитан Джордж Кинг из портового управления и Бут вместе внесли свой вклад в кодовую книгу для системы. [78] Кинг составил кодексы, связанные с судоходством, а Бут добавил вопросы правительства, армии и пенитенциарных учреждений. В 1877 году Порт-Артур был закрыт, и семафор использовался только для сигналов судоходства. После появления телефона в 1880 году его наконец заменили простым флагштоком.
На севере штата существовало требование сообщать о прибытии судов, когда они входили в устье реки Тамар, примерно в 55 километрах от главного порта в то время в Лонсестоне . Семафорная система Tamar Valley была основана на конструкции Питера Арчера Малгрейва. [79] В этой конструкции использовались два рычага, один с крестовиной на конце. Руки вращались с помощью веревок, а затем и цепей. Положения закрытого рычага обозначены цифрами от 1 до 6 по часовой стрелке снизу слева, а свободный рычаг - 7,8,9, СТОП и ПОВТОР.
Сообщение было отправлено путем последовательной отправки чисел, образующих код. Как и в других системах, код декодировался с помощью кодовой книги. 1 октября 1835 года в газете Launceston Advertiser было объявлено: «...что сигнальные станции теперь готовы от Лонсестона до Джорджтауна, и связь можно осуществлять, а также принимать от Уиндмилл-Хилл до Джорджтауна в очень несколько минут в ясный день». [80] Система включала шесть станций - портовое управление Лонсестона, Уиндмилл-Хилл, Маунт-Директ, Маунт-Джордж, портовое управление Джорджтауна, маяк Лоу-Хед. Семафорный телеграф в долине Тамар проработал двадцать два с половиной года и завершился 31 марта 1858 года после появления электрического телеграфа. [81]
В 1990-х годах для восстановления системы был сформирован Комитет сигнальных станций Тамар-Вэлли. Работы продолжались несколько лет, и в воскресенье, 30 сентября 2001 г., семафорный телеграф был снова объявлен завершенным. [82]
В Испании инженер Агустин де Бетанкур разработал свою собственную систему, принятую в этом государстве; в 1798 году он получил королевское назначение, [83] и первый участок линии, соединяющей Мадрид и Аранхуэс, был введен в эксплуатацию в августе 1800 года. [84] В 1840-х и 1850-х годах Испания была охвачена обширной сетью семафорного телеграфа. [85] Три основные семафорные линии исходили из Мадрида . [85] [86] Первый бежал на север к Ируну на атлантическом побережье у французской границы. Второй вел на восток к Средиземному морю, затем на север вдоль побережья через Барселону к французской границе. Третий шел на юг, в Кадис на побережье Атлантического океана. Эти линии обслуживали многие другие испанские города, в том числе: Аранхуэс , Бадахос , Бургос , Кастельон , Сьюдад-Реаль , Кордова , Куэнка , Жерона , Памплона , Сан-Себастьян , Севилья , Таранкон , Тарагона , Толедо , Вальядолид , Валенсия , Витория и Сарагоса . [86]
Сложная топография Пиренейского полуострова, которая облегчила создание семафорных линий, передающих информацию с вершины холма на вершину, затруднила внедрение проводных телеграфных линий, когда эта технология была внедрена в середине 19 века. Линия Мадрид-Кадис была первой демонтирована в 1855 году, но другие сегменты оптической системы продолжали функционировать до окончания Карлистских войн в 1876 году. [87]
В Португалии британские войска, сражавшиеся с Наполеоном в Португалии, вскоре обнаружили, что португальская армия уже имеет очень мощную наземную систему семафоров, работающую с 1808 года, что давало герцогу Веллингтону решающее преимущество в разведке. Инновационные португальские телеграфы, разработанные математиком Франсиско Антониу Сьерой , были трёх типов: с тремя ставнями, тремя шариками и одним указателем/подвижным рычагом. [88] Он также написал кодовую книгу «Táboas Telegráphicas», одинаковую для трех типов телеграфов. С начала 1810 года сетью управляла «Corpo Telegráfico», первый португальский военный корпус связи. [89]
После того, как оптический телеграф доказал свой успех во Франции, ему начали подражать во многих других странах, особенно после того, как Наполеон использовал его для координации своей империи и армии. В большинстве этих стран почтовые власти управляли семафорными линиями. Многие национальные службы приняли системы сигнализации, отличные от системы Шаппа. Например, Великобритания и Швеция приняли системы панелей с жалюзи (что противоречит утверждению братьев Шаппе о том, что угловые стержни более заметны). В некоторых случаях новые системы принимались потому, что считались усовершенствованными. Но многие страны преследовали свои собственные, зачастую худшие, планы из соображений национальной гордости или нежелания копировать идеи соперников и врагов. [90]
В 1801 году датское почтовое отделение установило семафорную линию через пролив Большой Бельт , Storebæltstelegrafen , между островами Фюн и Зеландия со станциями в Нюборге на острове Фюн, на небольшом острове Спрогё в середине пролива и в Корсоре в Зеландии. Он использовался до 1865 года. [91]
В Королевстве Пруссия Фридрих Вильгельм III приказал построить экспериментальную линию в 1819 году, но из-за проволочек министра обороны Карла фон Гаке ничего не произошло до 1830 года , когда была построена короткая линия из трёх станций между Берлином и Потсдамом . В основе конструкции лежит шведский телеграф с увеличенным до двенадцати числом створок. [92] Пострат Карл Пистор предложил вместо этого систему семафоров, основанную на конструкции Уотсона в Англии. Действующая линия этого проекта, проходящая по маршруту Берлин - Магдебург - Дортмунд - Кёльн - Бонн - Кобленц , была завершена в 1833 году. На линии работало около 200 человек, что сопоставимо со Швецией, но сеть так и не была развита, и официальные линии больше не строились. Линия была выведена из эксплуатации в 1849 году в пользу электрической линии. [93]
Хотя официальных линий, спонсируемых государством, больше не было, существовало некоторое частное предприятие. Иоганн Людвиг Шмидт открыл коммерческую линию из Гамбурга в Куксхафен в 1837 году. В 1847 году Шмидт открыл вторую линию из Бремена в Бремерхафен . Эти линии использовались для сообщения о прибытии коммерческих судов. Эти две линии позже были соединены с тремя дополнительными станциями, чтобы создать, возможно, единственную частную телеграфную сеть в эпоху оптического телеграфа. [94] Телеграфным инспектором этой сети был Фридрих Клеменс Герке , который позже перешёл на электрическую телеграфную линию Гамбург-Куксхафен и разработал то, что стало международным кодом Морзе . [95] Гамбургская линия вышла из строя в 1850 году, а Бременская линия — в 1852 году. [96]
В России царь Николай I открыл линию между Москвой и Варшавой длиной 1200 километров (750 миль) в 1833 году; для этого требовалось 220 станций, на которых работали 1320 операторов. В 1859 году было отмечено, что станции не используются и приходят в упадок, поэтому линия, вероятно, была заброшена задолго до этого. [42]
В Соединенных Штатах первый оптический телеграф был построен Джонатаном Граутом в 1804 году, но прекратил работу в 1807 году. Эта 104-километровая (65 миль) линия между Мартас-Винъярд и Бостоном передавала новости о судоходстве. Система оптического телеграфа, связывающая Филадельфию и устье залива Делавэр, была создана к 1809 году и преследовала аналогичную цель; вторая линия до Нью-Йорка заработала к 1834 году, когда ее конечная остановка в Филадельфии была перенесена в башню Торговой биржи . Один из главных холмов Сан-Франциско , штат Калифорния , также называют « Телеграфным холмом » в честь семафорного телеграфа, установленного здесь в 1849 году для сигнализации о прибытии кораблей в залив Сан-Франциско .
Оптические телеграфы, появившиеся на рубеже XVIII–XIX веков, были первыми примерами сетей передачи данных. [97] Чапп и Эделькранц независимо друг от друга изобрели многие функции, которые сейчас являются обычным явлением в современных сетях, но тогда были революционными и необходимыми для бесперебойной работы систем. Эти функции включали управляющие символы , маршрутизацию , контроль ошибок , управление потоком , приоритет сообщений и управление скоростью передачи символов . Эделькранц документировал значение и использование всех своих управляющих кодов с самого начала в 1794 году. Детали ранней системы Шаппа точно неизвестны; Первые сохранившиеся инструкции по эксплуатации датируются 1809 годом, и французская система не так подробно объяснена, как шведская. [98]
Некоторые функции этих систем в современной практике считаются передовыми и недавно были заново изобретены. Примером этого является код контроля ошибок 707 в коде Эделькранца. Это использовалось для запроса повторения указанного недавнего символа. За номером 707 следовали два символа, обозначающие строку и столбец на текущей странице журнала, которые необходимо было повторить. Это пример выборочного повторения , и он более эффективен, чем простая стратегия возврата назад , используемая во многих современных сетях. [99] Это было более позднее дополнение; и Эделькранц (код 272), и Чапп (код 2H6) [примечание 1] первоначально использовали только простое «стирание последнего символа» для контроля ошибок, взятое непосредственно из предложения Гука 1684 года. [100]
Маршрутизация во французской системе была почти навсегда фиксированной; только Парижу и станции на удаленном конце линии было разрешено инициировать сообщение. Ранняя шведская система была более гибкой и позволяла устанавливать соединения между произвольными станциями. Подобно современным сетям, запрос инициализации содержал идентификацию запрашивающей и целевой станции. Запрос был подтвержден целевой станцией путем отправки дополнения к полученному коду. Этот протокол уникален и не имеет современного эквивалента. [99] Эта возможность была удалена из кодовой книги в редакции 1808 года. После этого только Стокгольм обычно инициировал сообщения, а другие станции ожидали опроса . [99]
Прусская система требовала, чтобы станция Кобленца (в конце линии) отправляла сообщение «нет новостей» (или настоящее сообщение, если оно было ожидающим) обратно в Берлин каждый час. Промежуточные станции могли передавать сообщения, только заменяя сообщение «нет новостей» своим трафиком. По прибытии в Берлин сообщение «Нет новостей» было возвращено в Кобленц с той же процедурой. Это можно считать ранним примером системы передачи токенов . Такая схема требовала точной синхронизации часов на всех станциях. Для этого каждые три дня из Берлина посылался сигнал синхронизации. [101]
Еще одна особенность, которую можно было бы считать передовой в современной электронной системе, — это динамическое изменение скорости передачи. У Эделькранца были коды для более быстрого (770) и медленного (077). У Чаппе тоже была эта особенность. [102]
К середине XIX века оптический телеграф был достаточно известен, чтобы на него ссылались в популярных произведениях без особых объяснений. Телеграф Шаппа появился в современной художественной литературе и комиксах. В комиксе Родольфа Тёпфера «Мистер Карандаш» (1831) собака, упавшая на руку телеграфиста Шаппа, и ее хозяин, пытающийся помочь ее спустить, провоцируют международный кризис, непреднамеренно передавая тревожные сообщения. В «Люсьене Левене» (1834) Стендаль изображает борьбу за власть между Люсьеном Левеном и префектом господином де Серанвилем с директором телеграфа господином Ламортом. В главе 60 («Телеграф») романа Александра Дюма « Граф Монте-Кристо» (1844) главный герой с восхищением описывает движущиеся руки семафорной линии: «Иногда я видел подъем в конце дороги, на на холме и в ярком свете солнца эти черные сложенные руки похожи на ноги огромного жука». [103] Позже он подкупает оператора семафора, чтобы тот передал ложное сообщение с целью манипулирования французским финансовым рынком. Дюма также подробно описывает функционирование телеграфной линии Шаппа. В романе Гектора Мало «Ромэн Кальбрис» (1869) одна из героинь, девушка по имени Дилетт, описывает свой дом в Париже как «...рядом с церковью, возле которой была башня с часами. На вершине башни была были две большие черные руки, которые весь день двигались туда и сюда. [Позже мне сказали], что это была церковь Сент-Эсташ и что эти большие черные руки были телеграфом». [104]
В 21 веке концепция оптического телеграфа в основном поддерживается в популярной культуре через художественную литературу, такую как роман Павана и «Клакс» Терри Пратчетта в его романах о Плоском мире , [105] в первую очередь в романе 2004 года « Going Postal» . [106]
{{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )