Семафорный телеграф
В сообществе chto-chitat возникла тема про французский телеграф времен Наполеона. Потому решил запостить сюда пару старых постов на эту тему:
Любопытный пример технологии, которая вполне бы могла быть создана и на 100-150 лет раньше и потребность в которой вроде бы была, но возникла лишь в 1793 году и сразу же пошла в массы. Толчок, по-видимому, дала Великая Французская Революция, в 1790-м году священник (что было как я понимаю типовой синекурой для младших сыновей) ивыходец из довольно приличной дворянской семьи Клод Шапп (1763-1805):
Занялся экспериментами с телеграфированием. Первая система, впервые продемонстрированная публике 2 марта 1791 года, была довольно своеобразна - приемник и передатчик оборудовались синхронизированными часовыми механизмами, а передача символа осуществлялась подачей звукового сигнала (расстояние было несколько сотен метров). В некотором роде это вариация на тему использовавшегося еще в античности водяного телеграфа ( также), только с механическими часами вместо водяных.
Картинка художественно представляющая демонстрацию прибора - не вполне точная, например делений было 10 - передавались десятичные цифры, скорость передачи была для столь хитрой системы довольно неплохой - несколько знаков в минуту
Главной загвоздкой системы была необходимость как-то передавать сигнал, когда стрелка проходит нужный символ - звук, понятно, не годился на сколько-нибудь большие расстояния - Шапп думал на темы использования электричества и оптических знаков (что и использовалось при поздних демонстрациях - на приеме смотрели в подзорную трубу, на передаче давали отмашку в нужный момент), что в общем и привело к созданию семафорного телеграфа: довольно очевидно, что при наличии возможности передавать оптические сигналы конструкция с часами оказывается лишней.
Одно время он игрался с системой с щитами, которые могли быть подняты или опущены, позволяя тем самым передавать сигнал (примерно так, как показано в экранизации Пратчетта "Going Postal", только без подсветки и гигантизма), а потом переключился на семафорную схему.
Одновременно Шапп начал окучивать Национальное Собрание ценным инновационным проектом, в 1793 году охмурил Жильбера Ромма, тот произнес пламенную речь о необходимости для Республики хорошей связи и на постройку демонстрационной линии из трех станций было выделено около 6000 франков.
12 июля 1793 года было проведено успешное испытание и в начале августа выделено 58000 франков на строительство линии Париж-Лилль в угрожаемом направлении австрийской границы - с 18 станциями и длинной 190 километров и через год линия была введена в строй.
Поначалу там было довольно много ошибок при передаче, скорость тоже была невысока. Шапп обдумывал варианты увеличения размера семафора или количества рычагов, но в конце концов просто переработал систему кодирования.
Дальше Франция начала обстраиваться телеграфными линиями:
1794 Paris to Lille 190 km (1794-1847)
Paris to Landau/Strasbourg 128 (1798-1852)
1798 Lille to Dunkerque 64 (1798-1801)
Paris to Brest 210 (1798-1853)
1799 Strasbourg to Huningue 96 (1799-1800)
1803 Lille to Brussels 96 (1803-1814)
Lille to Boulogne 80 (1803-1816)
1804 Paris to Dijon to Lyon 370 (1804-1852)
1804 Lyon to Turin 250 (1807-1814)
Turin to Milan 100 (1809-1814)
1805 Lyon to Toulon 305 (replaced in 1821)
Обращу внимание - до Булони линия была дотянута в 1803 году - что не случайно: на время амьенского мира (1802-1803) функционирование большинства линий было приостановлено в видах экономии. Но после его разрыва мира и эксплуатация и строительство линий были немедленно возобновлены - в частности срочно был построен участок Лилль-Булонь, связавший Булонский лагерь со столицей.
Еще в 1801 году в порядке высадки в Англии был произведен эксперимент на предмет возможности телеграфной связи через Ла-Манш - в целях обеспечения связи с экспедиционным корпусом, эксперимент оказался успешным (Шапп использовал семафорную башню существенно большего размера) и в 1804 году в Булони была поставлена станция этой системы. Ввиду отмены десанта затея с трансканальной связью развития не получила.
Дальше сеть развивалась весьма быстро, хотя после падения Империи часть линий, связывавших Париж с территориями, которые перестали принадлежать Франции, была закрыта:
1809 Brussels to Antwerp 40 (1809-1813)
Antwerp to Vlissingen 72 (1809-1811)
1810 Antwerp to Amsterdam 128 (1810-1813)
Milan via Turin to Venice 241 (1810-1814)
1813 Metz to Mainz 225 (1813-1814)
1816 Lille to Calais 80 (1816-1852)
1821 Lyon to Toulon 305 (1821-1852)
1823 Paris to Bordeaux 507 (1823-1853)
Bordeaux to Bayonne 160 (1823-1853)
Avranches to Nantes 157 (1823-1853)
1825 Paris to Lille 190 (expanded)
1828 Avignon to Perpignan 209 (1828-1853)
1833 Avranches to Cherbourg 108 (1833-1853)
1834 Bordeaux to Toulouse 205 (1834-1853)
Toulouse to Narbonne 127 (1834-1853)
Narbonne to Montpellier 84 (1834-1853)
Montpellier to Avignon 80 (1834-1853)
1840 Boulogne to Calais 32 (1840-1852)
Narbonne to Perpignan 54 (1840-1853)
Calais to Boulogne 40 (1840-1853)
Dijon to Besancon 72 (1840-1852)
1844 Bordeaux to Agen 145 (replaced)
1845 Boulogne to Eu 100 (1845-1853)
1846 Bayonne to Behobie 30 (1846-1853)
Линии центральной Франции
Северные линии
Как это было устроено:
Конструкция состояла из поперечины ("регулятора") и пары рычагов ("индикаторов"). Систем кодирования менялись со временем, я опишу ту, к которой Шапп пришел примерно в 1795 году на основе опыта эксплуатации первых линий:
Каждый из индикаторов мог занимать позиции с шагом 45&Deg;, регулятор - только горизонтальную и вертикальную, позволяя в теории задавать 8x8x2 = 128 кодов, на практике же было выяснено, что позиции регуляторов, точно продолжающая линию индикатора практически не отличимы от позиций, когда они были скрыты за индикатором, потому количество позиций было уменьшено до 7 - и кодовое пространство сократилось до 98 кодов. 4-6 из них использовались как служебные символы, остальными кодировался алфавит и часто встречающиеся слова.
Последовательность передачи была примерно такая: регулятор наклонялся, чтобы исключить возможность спутать промежуточные положения, возникающие при формировании сигнала, после чего формировался сигнал, и регулятор ставился в горизонтальное либо вертикальное положение.
Если сигнал был из основной кодовой таблицы, то после этого он "закрывался" постановкой обоих индикаторов в скрытое за регулятором положение. При использовании расширенной (94x94) таблицы сигнал не закрывался, а передавалась аналогичным образом вторая часть сигнала (сигнал закрытия не мог встречаться в расширенных кодах). И закрытие сигнала.
Оператор следил за тем, чтобы следующий узел правильно повторил сигнал, в случае неверной передачи выставлялся сигнал "ошибка" и передача повторялась.
Расширенная кодовая таблица содержала часто употребляемые слова, фразы etc и использовалась для лучшего сжатия кода. По ходу эксплуатации она обзаводилась новыми страницами, а длинны кодов расли. В общем почти как у людей.
Скорость передачи была небольшой - около 2 знаков в минуту, что подразумевало прохождение сигнала от станции до станции за 30 с (хотя рекордные скорости в 2-3 раза больше). В принципе сообщение распространялось по линии весьма быстро - на одной из самых длинных линий Империи - Антверпен-Венеция сообщение доходило примерно за час.
Французский телеграф был линией исключительно правительственной связи и коммерсанты естественно искали способ присоседиться - оперативная, а главное - эксклюзивная информация о биржевых котировках и т.п. была возможностью неплохо поспекулировать. В начале 30-х годов был довольно красивый хак - пара торговцев подкупили операторов промежуточных станций на линии Париж-Бордо: подкупленному оператору конной почтой доставлялась информация, которую надо передать и он делал это путем внесения в передаваемые сообщения заранее оговоренных ошибок. Через несколько станций другой оператор точно так же их декодировал.
Держалось это на том, что телеграфистам промежуточных станций не сообщались коды, и они не понимали смысла передаваемых сообщений. Ограниченность участка, на котором этот хак работал также обуславливалась тем, что на узловых станциях сообщения раскодировались и после исправления ошибок кодировались снова.
Данная афера функционировала около двух лет, после чего накрылась.
Попытки строить коммерческие линии начались в 1831 году, после нескольких неудачных попыток вопросом обеспокоилось правительство и запретило несанкционированное строительство телеграфных линий. Закон почти в том же виде действует и сейчас - только выросли суммы санкций.
В 40-е годы начинает появляться электрический телеграф и система начинает угасать. В 55 году была закрыта последняя французская линия (хотя в Европе эта система в Швеции действовала до 1881 года).
Распространен он был в Европе в 20-30-е много где, в России, при пространствах которой быстрая связь имела вполне очевидное значение и тут ухитрились спохватиться когда собственно уже было поздно: в 1824 году была построена линия СПб-Шлиссельбург, в начале 30-х - СПб-Царское село-Гатчина и СПб-Кронштадт, и в тот самый момент, когда уже начиналось распространение электрического телеграфа в 1839 году была построена линия СПб-Варшава длиной 1200 км содержащая 150 станций (много, кстати, во Франции расстояния между станциями были 10-15 км а иногда и больше, тогда как тут - среднее расстояние 6 км).
Через 15 лет она была закрыта ввиду замены на электрическую линию. Одна из станций в СПб располагалась в башенке на крыше Зимнего дворца, еще одна - на здании госдумы и одна - в Адмиралтействе.
PS: Надо бы еще про шведский и английский "панельный" телеграф - но это в следующем постинге.
Источники -
The Early History of Data Networks
Napoleon's Secret Weapon
Wiki: Semaphore line
Наука и Жизнь: ГЛАВНАЯ СТАНЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ТЕЛЕГРАФА РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ Продолжение следует
Любопытный пример технологии, которая вполне бы могла быть создана и на 100-150 лет раньше и потребность в которой вроде бы была, но возникла лишь в 1793 году и сразу же пошла в массы. Толчок, по-видимому, дала Великая Французская Революция, в 1790-м году священник (что было как я понимаю типовой синекурой для младших сыновей) ивыходец из довольно приличной дворянской семьи Клод Шапп (1763-1805):
Занялся экспериментами с телеграфированием. Первая система, впервые продемонстрированная публике 2 марта 1791 года, была довольно своеобразна - приемник и передатчик оборудовались синхронизированными часовыми механизмами, а передача символа осуществлялась подачей звукового сигнала (расстояние было несколько сотен метров). В некотором роде это вариация на тему использовавшегося еще в античности водяного телеграфа ( также), только с механическими часами вместо водяных.
Картинка художественно представляющая демонстрацию прибора - не вполне точная, например делений было 10 - передавались десятичные цифры, скорость передачи была для столь хитрой системы довольно неплохой - несколько знаков в минуту
Главной загвоздкой системы была необходимость как-то передавать сигнал, когда стрелка проходит нужный символ - звук, понятно, не годился на сколько-нибудь большие расстояния - Шапп думал на темы использования электричества и оптических знаков (что и использовалось при поздних демонстрациях - на приеме смотрели в подзорную трубу, на передаче давали отмашку в нужный момент), что в общем и привело к созданию семафорного телеграфа: довольно очевидно, что при наличии возможности передавать оптические сигналы конструкция с часами оказывается лишней.
Одно время он игрался с системой с щитами, которые могли быть подняты или опущены, позволяя тем самым передавать сигнал (примерно так, как показано в экранизации Пратчетта "Going Postal", только без подсветки и гигантизма), а потом переключился на семафорную схему.
Одновременно Шапп начал окучивать Национальное Собрание ценным инновационным проектом, в 1793 году охмурил Жильбера Ромма, тот произнес пламенную речь о необходимости для Республики хорошей связи и на постройку демонстрационной линии из трех станций было выделено около 6000 франков.
12 июля 1793 года было проведено успешное испытание и в начале августа выделено 58000 франков на строительство линии Париж-Лилль в угрожаемом направлении австрийской границы - с 18 станциями и длинной 190 километров и через год линия была введена в строй.
Поначалу там было довольно много ошибок при передаче, скорость тоже была невысока. Шапп обдумывал варианты увеличения размера семафора или количества рычагов, но в конце концов просто переработал систему кодирования.
Дальше Франция начала обстраиваться телеграфными линиями:
1794 Paris to Lille 190 km (1794-1847)
Paris to Landau/Strasbourg 128 (1798-1852)
1798 Lille to Dunkerque 64 (1798-1801)
Paris to Brest 210 (1798-1853)
1799 Strasbourg to Huningue 96 (1799-1800)
1803 Lille to Brussels 96 (1803-1814)
Lille to Boulogne 80 (1803-1816)
1804 Paris to Dijon to Lyon 370 (1804-1852)
1804 Lyon to Turin 250 (1807-1814)
Turin to Milan 100 (1809-1814)
1805 Lyon to Toulon 305 (replaced in 1821)
Обращу внимание - до Булони линия была дотянута в 1803 году - что не случайно: на время амьенского мира (1802-1803) функционирование большинства линий было приостановлено в видах экономии. Но после его разрыва мира и эксплуатация и строительство линий были немедленно возобновлены - в частности срочно был построен участок Лилль-Булонь, связавший Булонский лагерь со столицей.
Еще в 1801 году в порядке высадки в Англии был произведен эксперимент на предмет возможности телеграфной связи через Ла-Манш - в целях обеспечения связи с экспедиционным корпусом, эксперимент оказался успешным (Шапп использовал семафорную башню существенно большего размера) и в 1804 году в Булони была поставлена станция этой системы. Ввиду отмены десанта затея с трансканальной связью развития не получила.
Дальше сеть развивалась весьма быстро, хотя после падения Империи часть линий, связывавших Париж с территориями, которые перестали принадлежать Франции, была закрыта:
1809 Brussels to Antwerp 40 (1809-1813)
Antwerp to Vlissingen 72 (1809-1811)
1810 Antwerp to Amsterdam 128 (1810-1813)
Milan via Turin to Venice 241 (1810-1814)
1813 Metz to Mainz 225 (1813-1814)
1816 Lille to Calais 80 (1816-1852)
1821 Lyon to Toulon 305 (1821-1852)
1823 Paris to Bordeaux 507 (1823-1853)
Bordeaux to Bayonne 160 (1823-1853)
Avranches to Nantes 157 (1823-1853)
1825 Paris to Lille 190 (expanded)
1828 Avignon to Perpignan 209 (1828-1853)
1833 Avranches to Cherbourg 108 (1833-1853)
1834 Bordeaux to Toulouse 205 (1834-1853)
Toulouse to Narbonne 127 (1834-1853)
Narbonne to Montpellier 84 (1834-1853)
Montpellier to Avignon 80 (1834-1853)
1840 Boulogne to Calais 32 (1840-1852)
Narbonne to Perpignan 54 (1840-1853)
Calais to Boulogne 40 (1840-1853)
Dijon to Besancon 72 (1840-1852)
1844 Bordeaux to Agen 145 (replaced)
1845 Boulogne to Eu 100 (1845-1853)
1846 Bayonne to Behobie 30 (1846-1853)
Линии центральной Франции
Северные линии
Как это было устроено:
Конструкция состояла из поперечины ("регулятора") и пары рычагов ("индикаторов"). Систем кодирования менялись со временем, я опишу ту, к которой Шапп пришел примерно в 1795 году на основе опыта эксплуатации первых линий:
Каждый из индикаторов мог занимать позиции с шагом 45&Deg;, регулятор - только горизонтальную и вертикальную, позволяя в теории задавать 8x8x2 = 128 кодов, на практике же было выяснено, что позиции регуляторов, точно продолжающая линию индикатора практически не отличимы от позиций, когда они были скрыты за индикатором, потому количество позиций было уменьшено до 7 - и кодовое пространство сократилось до 98 кодов. 4-6 из них использовались как служебные символы, остальными кодировался алфавит и часто встречающиеся слова.
Последовательность передачи была примерно такая: регулятор наклонялся, чтобы исключить возможность спутать промежуточные положения, возникающие при формировании сигнала, после чего формировался сигнал, и регулятор ставился в горизонтальное либо вертикальное положение.
Если сигнал был из основной кодовой таблицы, то после этого он "закрывался" постановкой обоих индикаторов в скрытое за регулятором положение. При использовании расширенной (94x94) таблицы сигнал не закрывался, а передавалась аналогичным образом вторая часть сигнала (сигнал закрытия не мог встречаться в расширенных кодах). И закрытие сигнала.
Оператор следил за тем, чтобы следующий узел правильно повторил сигнал, в случае неверной передачи выставлялся сигнал "ошибка" и передача повторялась.
Расширенная кодовая таблица содержала часто употребляемые слова, фразы etc и использовалась для лучшего сжатия кода. По ходу эксплуатации она обзаводилась новыми страницами, а длинны кодов расли. В общем почти как у людей.
Скорость передачи была небольшой - около 2 знаков в минуту, что подразумевало прохождение сигнала от станции до станции за 30 с (хотя рекордные скорости в 2-3 раза больше). В принципе сообщение распространялось по линии весьма быстро - на одной из самых длинных линий Империи - Антверпен-Венеция сообщение доходило примерно за час.
Французский телеграф был линией исключительно правительственной связи и коммерсанты естественно искали способ присоседиться - оперативная, а главное - эксклюзивная информация о биржевых котировках и т.п. была возможностью неплохо поспекулировать. В начале 30-х годов был довольно красивый хак - пара торговцев подкупили операторов промежуточных станций на линии Париж-Бордо: подкупленному оператору конной почтой доставлялась информация, которую надо передать и он делал это путем внесения в передаваемые сообщения заранее оговоренных ошибок. Через несколько станций другой оператор точно так же их декодировал.
Держалось это на том, что телеграфистам промежуточных станций не сообщались коды, и они не понимали смысла передаваемых сообщений. Ограниченность участка, на котором этот хак работал также обуславливалась тем, что на узловых станциях сообщения раскодировались и после исправления ошибок кодировались снова.
Данная афера функционировала около двух лет, после чего накрылась.
Попытки строить коммерческие линии начались в 1831 году, после нескольких неудачных попыток вопросом обеспокоилось правительство и запретило несанкционированное строительство телеграфных линий. Закон почти в том же виде действует и сейчас - только выросли суммы санкций.
В 40-е годы начинает появляться электрический телеграф и система начинает угасать. В 55 году была закрыта последняя французская линия (хотя в Европе эта система в Швеции действовала до 1881 года).
Распространен он был в Европе в 20-30-е много где, в России, при пространствах которой быстрая связь имела вполне очевидное значение и тут ухитрились спохватиться когда собственно уже было поздно: в 1824 году была построена линия СПб-Шлиссельбург, в начале 30-х - СПб-Царское село-Гатчина и СПб-Кронштадт, и в тот самый момент, когда уже начиналось распространение электрического телеграфа в 1839 году была построена линия СПб-Варшава длиной 1200 км содержащая 150 станций (много, кстати, во Франции расстояния между станциями были 10-15 км а иногда и больше, тогда как тут - среднее расстояние 6 км).
Через 15 лет она была закрыта ввиду замены на электрическую линию. Одна из станций в СПб располагалась в башенке на крыше Зимнего дворца, еще одна - на здании госдумы и одна - в Адмиралтействе.
PS: Надо бы еще про шведский и английский "панельный" телеграф - но это в следующем постинге.
Источники -
The Early History of Data Networks
Napoleon's Secret Weapon
Wiki: Semaphore line
Наука и Жизнь: ГЛАВНАЯ СТАНЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ТЕЛЕГРАФА РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ Продолжение следует