Semaforo linija: optinis telegrafas, veikimas ir istorija

Semaforo linija – tai optinė ryšio sistema, skirta perduoti signalams matomu būdu tarp atokiai nuo­siščiusių stočių. Ji dar vadinama optiniu telegrafu. Dažniausios formos: stacionarūs signaliniai bokštai su judančiais mechaniniais elementais (armo­mis, dviem strypais ar užuolaidomis) ir rankinė vėliavėlių semaforo sistema, kur signalo reikšmė nusakoma elementų (pvz., vėliavėlių ar strypų) padėtimi. Signalas perskaitomas, kai elementai užima aiškiai apibrėžtą, stabilų kampą arba padėtį. Šiandien žodis „semaforas“ vartojamas ir platesne prasme – bet kokiai vizualinei signalizacijos sistemai, sudarytai iš fiksuotų ar nešiojamų vėliavėlių rinkinių.

Signaliniai bokštai ir kiti optiniai įrenginiai egzistavo dar prieš elektrinį telegrafą; jie reiškė daug spartesnį žinių perdavimą nei pašto raiteliai ar pasiuntiniai ilgais maršrutais.

Veikimo principas

Semaforo linijos veikimas remiasi šiais principais:

• Liniškumas ir relėjimas: žinutė perduodama iš vienos stoties į kitą vizualiai, kiekviena stotis perskaito signalą ir iš karto atkartodama jį siunčia toliau.
• Kodavimas: žinutės užkoduojamos pagal iš anksto susitartą lentelę arba alfabetą. Mechaninės sistemos (pvz., Chappe'o) naudojo kelis judančius elementus su daug galimų kombinacijų; rankinės vėliavėlės naudoja fiksuotas padėtis, kurių kiekviena atitinka raidę ar skaičių.
• Matomumas: kiekviena stotis turi tiesioginę matomumo liniją (line of sight) į gretimą stotį. Atstumas tarp stočių priklauso nuo reljefo ir įrangos — paprastai kelios iki keliolikos kilometrų.
• Laiko faktorius: nuo žinutės užkoduojimo iki gavimo galutinėje stotyje reikėjo laiko, tačiau relės principas leido padengti didelius atstumus daug greičiau nei arkliais ir pėstininkais.

Semaforo vėliavėlės (rankinė sistema)

Rankinės semaforo vėliavėlės – tai mobili sistema, kurioje žmogus laiko dvi vėliavėles arba plaktukus ir nustato konkrečias jų pozicijas pagal klavišą/abėcėlę. Tokia sistema plačiai naudota laivybos komunikacijoje ir jūroje, kai reikia perduoti trumpus pranešimus tarp laivų ar laivui ir krantui.

Trumpa istorija

Optinės signalizacijos šaknys siekia labai senus laikus – suskambėję žibintai, sirenos, dūmų signalai, ugnies bokštai ir panašios priemonės buvo naudojamos kariuomenei ir bendruomenėms pranešti apie pavojus ar svarbias žinias. Modernios semaforo linijos, kaip mechaniniai bokštai su koduotomis rankomis ar užuolaidomis, išsivystė XVIII–XIX a. sandūroje.

Vienas žinomiausių pavyzdžių – prancūzų inventoriaus Claude'o Chappe'o sistema (pirmoji pusė XVIII a. pabaigos). Chappe sukūrė mechaninį „telegrafą“ su judančiomis mentėmis, kuris leido perduoti sudėtingesnes žinutes didesniais atstumais. Jo tinklas Prancūzijoje buvo naudojamas revoliucijos ir Napoleono laikais, jungiantis Paryžių su administracinėmis ir karinėmis vietomis.

Kitos šalys taip pat kūrė savo optinius tinklus: Didžiosios Britanijos Admiraliteto užuolaidų telegrafo (shutter telegraph) linijos pakrantėse, Švedijos bei kitų Europos valstybių stočių tinklai. Tačiau XIX a. viduryje atsiradęs elektrinis telegrafas, o vėliau ir ryšių plėtra sujungus laidus bei radiją, optines linijas pamažu pakeitė – jos tapo ne tokios patikimos dėl oro sąlygų ir neprilygo elektriniam ryšiui patikimumu bei nuolatine veikla naktį.

Panaudojimas ir reikšmė

Semaforo linijos turėjo didelę reikšmę kariniame ir civiliame gyvenime:

• Karinė komunikacija: greiti pranešimai apie mūšio eigą, vyriausybės nurodymai ir žvalgybinė informacija.
• Civilinė administracija: valdžios pranešimai, valiutos ir rinkos informacija (prieš tai, kol buvo išplėtotas nuolatinas spaudos ir laidinis ryšys).
• Laivybos signalizacija: rankinės semaforo vėliavėlės ir specialūs laivų signalai leido perduoti pranešimus tarp laivų ar su krantu.

Privalumai ir trūkumai

• Privalumai: greitesnis už kurjerių siuntas tolimomis linijomis; nereikalavo nuolatinio fiziškai užkasto tinklo; pritaikomas greitam masinio pobūdžio pranešimų perdavimui.
• Trūkumai: priklausomybė nuo matomumo (rūkas, lietus, tamsus paros metas trukdė); reikėjo daug stočių ir apmokytų operatorių; mažesnis privatumas – žinutės galima būti perskaitytos pašalinių asmenų; ribotas pranešimų kiekis ir sudėtingumas, ypač palyginus su vėlesniais elektriniais tinklais.

Pabaiga ir palikimas

Elektros telekomunikacijų išsiplėtimas XIX a. viduryje lėmė optinių semaforo linijų nykimą. Visgi semaforo idėja paliko ilgalaikį pėdsaką: vizualinės signalizacijos principai išliko geležinkelio signalų, jūrinės signalizacijos ir net šiuolaikinių komunikacijos terminų (pavyzdžiui, kompiuterių moksle „semaforas“ – sinchronizacijos priemonė) pavidalu. Kai kurios istorinės stotys restauruotos ir pateiktos muziejuose bei turistiniuose maršrutuose, o rankinis vėliavėlių semaforas vis dar mokomas kaip tradicinė jūrinės komunikacijos dalis.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra semaforo linija?

Klausimas: Kaip informacija buvo siunčiama prieš atsirandant elektriniam telegrafui?

K: Kas išrado optinį telegrafą?

K: Ką simbolizuoja žmogus, laikantis dvi semaforo vėliavėles?

K: Kaip signalai nuskaitomi iš stabilios padėties?

Paieška pagal raidę