Характеристика кода Морзе
Телеграфирование с помощью азбуки Морзе является первым опытом передачи информации цифровым способом. В основе кодировки лежит принцип соответствия каждого из атрибутов письменной речи (букв алфавита, и знаков препинания и цифры) некой комбинации двух символов: точки и тире.
Для каждого письменного знака подобрано определенное сочетание элементарных посылок различной длительности: короткий или длинный импульс и пауза. За единицу времени принимается длительность одной точки. Тире соответствует трём точкам. Пробелы соотносятся с точками таким образом: пауза между знаками в букве равна одной точке, пауза между буквами — три точки, а промежутки между словами продолжительнее точек в семь раз.
До нашего времени дошел не оригинальный код Морзе, а видоизмененная азбука, и вот почему. Изначально по электрическому телеграфу осуществлялась передача только зашифрованных цифр. Результат, который фиксировался пишущим приемным устройством на бумажной ленте, необходимо было декодировать с помощью весьма сложного словаря-переводчика. Механик Вейл предложил изменить кодирование. Комбинации из тире, точек и пробелов были присвоены, помимо цифр, буквам алфавита и знакам препинания. Доработанная азбука стала называться Американский проводной код Морзе. Помощник и компаньон изобретателя телеграфа добился того, что принимать сигналы стало возможно на слух. Однако в American Landline Morse оставались некоторые неудобства, например, паузы внутри знаков, тире разной длины. В 1848 году немецкий инженер Герке упорядочил коды, убрал из азбуки Морзе практически половину букв, чем значительно упростил код. «Гамбургским алфавитом» Герке сначала пользовались только в Германии и Австрии, а с 1865 года эта версия была принята в качестве стандарта во всем мире.
После того, как в конце 19 века по предложению некоторых европейских государств в код Морзе были внесены незначительные поправки, он получил статус «континентальный». Со времен Первой мировой войны за данной системой закрепилось название «Азбука Морзе». Русскоязычный вариант кода Морзе, едва только он начал использоваться в нашей стране, окрестили «Морзянкой». Появление современной международной версии International Morse относится к 1939 году, когда проводилась последняя незначительная корректировка по части знаков препинания. Единственным новым кодом, введенным за последние 6 десятилетий, стал сигнал, соответствующий значку «эт коммерческая» @ . Разработанный Международным союзом электросвязи, он был одобрен ООН в 2004 году. Таким образом, азбука Морзе, претерпев некоторые доработки и изменения, стала универсальным средством международной символьной коммуникации и признана изобретением-долгожителем.
Основа сигнальных методов коммуникации
Исторически сложилось так, что азбука Морзе была и остается самым простым и доступным способом связи. С появлением новой техники и развитием технологий передавать сообщения стало возможно не только посредством токового посыла. Современная беспроводная телеграфия – это обмен закодированной информацией в радиоэфире. Азбуку Морзе передают с помощью светового импульса, используя прожектор, фонарик или простое зеркала. Элементы шифрования, придуманные Вейлом и Герке почти два века назад, нашли применение во флажковой семафорной азбуке. Коды Морзе стали основой всех действующих международных схем оповещения, в которых используются условные знаки и сигналы. А вот простые примеры из повседневной жизни:
- в аббревиатуре ICQ, принятой для обозначения «аськи», использован «Q код» вызова любой радиостанции CQ;
- так же, как в азбуке Морзе сокращаются общеупотребительные фразы (БЛГ, ЗДР, ДСВ), пишутся акронимы-коротышки в SMS-сообщениях: спс, пжста, тлф, лю.
На протяжении многих лет первому цифровому способу передачи информации соответствовали определенные профессии: сигналист, телеграфист, связист, радист. Благодаря своей простоте и универсальности кодирование Морзе стало применяться в различных сферах жизнедеятельности. Сегодня им пользуются спасатели и военные, моряки и летчики, полярники и геологи, скауты и спортсмены. В нашей стране еще с советских времен так повелось, что человека, владеющего мастерством передачи сообщений с помощью азбуки Морзе, где бы он ни работал, принято называть просто и красиво — «морзянщик».
Занимательные истории
Интересные истории:
- Алексис Касдагли.
Алексис Касдагли — британский майор, который во время Второй Мировой войны находился в заключении в нацистском лагере. Чтобы полностью не потерять рассудок, он решил вышивать полотна крестиком. Так, выдергивая нитки из старой одежды, он сумел вышить символы стран-участниц Второй Мировой войны. Надзиратели лагеря не отобрали полотно, а наоборот, повесили его на стене. Они считали, что это показывает величие и власть нацистов, а также свидетельствует о порядке. Но надзирателя не заметили, что рамка была сделана с помощью символов азбуки Морзе. Там было написано «Боже, храни короля» и нелицеприятное мнение Алексиса о Гитлере. Стоит сказать, что Касдагли вернется на Родину живым и проживет до глубокой старости.
- Колумбия.
В 2011 году колумбийские солдаты и полицейские были взяты в плен повстанцами. Чтобы поднять боевой дух солдат, власти придумали следующее. Так как пленники не имели доступа к новостям, но могли слушать радио, специально для них был записан хит на азбуки Морзе, в котором говорилось о том, как обстоят дела в стране и сколько человек уже удалось спасти. Также звучали различные призывы не падать духом. Данный хит был в ротации несколько месяцев на всех радиостанциях Колумбии.
Быстродействие «Морзянки»
По оценкам специалистов, средняя скорость ручной передачи азбуки Морзе составляет от 60-ти до 100-150 знаков в минуту. Она соответствует неторопливой, скорее слегка замедленной речи человека. Применение специальных телеграфных ключей и синтезаторов «точек- тире» повышает быстродействие и качество передачи элементарных посылок. При этом «потолком» ручного набора в минуту являются 250 знаков. Это показатель оперативности человеческого мышления при написании текста, так называемая «типичная скорость авторского письма». Применительно к набору текста на клавиатуре, такой результат можно сравнить с уровнем работы уверенного пользователя, не владеющего техникой слепой печати.Скоростная радиотелеграфия начинается с 260 знаков в минуту и возможна при работе на электронных ключах. Использование трансмиттеров позволяет достичь рекорда передачи радиосигналов в эфире 300 зн/мин.
За исторический отрезок времени в 170 лет быстродействие символьного метода коммуникации Морзе увеличилось почти в 5 раз. Сегодня радиолюбитель, передающий в эфир сообщение со скоростью 15 — 20 слов в минуту, делает это практически с быстротой набора на гаджете SMS-сообщения аналогичной длины представителем поколения «большого пальца».
Азбука Морзе
Телеграф Морзе.
Изобретенный аппарат не мог отображать буквы, только линии определённой длины. Поэтому к каждому знаку алфавита и цифре была присвоена своя комбинация, состоящая из сочетаний коротких и длинных , которые изображались на бумажной ленте.
Исходная таблица «кода Морзе» отличается от используемой в наши дни. В ней использовались знаки не двух, а трех разных длительностей(точка, тире и длинное тире). На редко встречающиеся буквы и цифры пришлись комбинации из трех-пяти знаков, некоторые символы имели паузы внутри своих кодов. Из-за многочисленности знаков, создавалась путаница, что существенно усложняло работу приема телеграмм.
Распространяясь по миру, азбука пережила массу превращений. В русском языке латинские буквы были заменены на созвучные им кириллические. Японцы с их иероглифическим письмом изобрели свой вариант азбуки Морзе, в так называемом «коде Вабун» каждое сочетание точек и тире обозначало не отдельную букву, а целый слог.
Код постепенно дорабатывался, кодировки современной и исходной таблиц совпадают примерно для половины букв и не совпадают ни для одной цифры. В нынешнем коде Морзе каждой букве соответствует комбинация из длинных посылок (тире) и коротких посылок (точек). Пауза между знаками в букве — одна точка, а между буквами в слове 3 точки, пауза между словами 7 точек.
Ключ Морзе
На практике запоминание комбинации точек и тире для каждой буквы возможно при малой скорости передачи, но при увеличении скорости наверняка будут ошибки. Для серьезного изучения кода нужно запоминать не количество точек и тире в букве, а , который получаются когда звучит буква целиком. Таким образом, когда вы слышите напев «Гаа-гаа-рин», это значит была передана буква «Г». В зависимости от школы обучения «Напевы» могут различаться. Если в радиограмме только цифры, то вместо передается только одно тире. Для самых популярных в обиходе фраз и букв, были разработаны упрощенные комбинации букв или цифр.
Хотя в наши дни принято использовать современные методы связи, благодаря своей простоте и надежности, профессионалы и любители используют «морзянку» в радиосвязи и в нынешнее время.
Использование «морзянки»
Сигнальный прожектор.
Проходя большие расстояния, сигнал может искажаться, на него накладываются , сигнал переданный кодом Морзе проще распознать и сохранить. Кодирование можно осуществить в ручную, запись и воспроизведение сигналов происходит с помощью простейших устройств. Являясь простой и надежной системой кодирования, азбука Морзе применяется практически во всех областях, где используется связь .
Благодаря наличию коротковолнового радиопередатчика с передачей Азбуки Морзе, в затруднительных ситуациях можно передать информацию для служб спасения и информация дойдет с места катастрофы.
Широкое применение Азбука Морзе получила в военной радиосвязи. Во флоте посредством , азбука Морзе используется в визуальной связи между кораблями находящимися в прямой видимости в условиях радиомолчания. Маяки и буи сигнальными огнями передают определённые буквенные сочетания азбукой Морзе и эти сочетания приведены в лоциях.
Азбука Морзе это международный язык, обычному человеку на всякий случай достаточно знать только сигнал .
SOS
«Q-коды»
Для ускорения радиообмена в широкое использование были введены аббревиатуры, трёхбуквенные «Q-коды» и многочисленные жаргонные выражения. От того передается Q код в виде вопроса или утверждения, меняется его значение.
SOS рус. СОС — международный сигнал бедствия в радиотелеграфной связи. Сигнал передается без каких-либо межбуквенных интервалов и представляет собой последовательность «три точки— три тире— три точки». Принято считать, что SOS является аббревиатурой от фразы Save our souls рус. Спасите наши души или Save our ship рус. спасите наш корабль, это не так.
В голосовой связи сигнал SOS не применяется, сигналом бедствия служит Mayday.
Запрещено подавать сигнал SOS, если на то нет реальной угрозы для жизни людей или судна на море.
Азбука Морзе
Еще одно приложение с азбукой Морзе с некоторыми другими функциями и макетом, а также с некоторыми полезными ярлыками. Когда вы открываете приложение, звуковая и световая обратная связь включена по умолчанию. Нажмите на большую синюю мигающую кнопку, чтобы начать использовать фонарик для общения с людьми в комнате. Очень эффективный.
Вы можете отключить любую переменную, используя кнопки под мигающей кнопкой. Они также большие и удобные в использовании, даже не видя.
В меню настроек есть предопределенная область, в которую по умолчанию введены некоторые слова. Одним из них был биткойн! Нажатие на любую из них начнет передачу слова с помощью звука и света. Вы можете добавить сюда свои слова. Есть автоматический переводчик и словарь.
Я обнаружил, что приложение азбуки Морзе в первую очередь ориентировано на личное общение, в то время как предыдущее приложение больше подходит для письменного общения, такого как отправка / получение сообщений.
Приложение бесплатное и содержит рекламу.
Механический ключ и электронный манипулятор
При передаче кодированных телеграфных сообщений и радиограмм используются два типа ключей: механический и электронный. Первый механический ключ изготовил американский изобретатель Альфред Вейл. Модель называлась Correspondent и с 1844 года использовалась в работе первых симплексных телеграфов. Производительность телеграфирования в те времена была невелика — с помощью обычного ключа за час можно было передать около 500 слов. Чтобы добиться повышения скорости набора символов и экономии движений оператора, передающие устройства постоянно совершенствовались.
Первым появляется более удобный для телеграфиста ключ, оснащенный эбонитовой ручкой с головкой. Из-за своеобразной формы рычага он называется сamelback (верблюжий горб).Через несколько лет в конструкцию вводят пружинный регулятор настройки жёсткости ключа, затем подвижной рычаг из стали (коромысло). Принципиально новым стал тип механического ключа, на котором при передаче движения были в горизонтальной плоскости. Устройства The Side Swiper позволили устранить перегрузку руки оператора.
В эпоху беспроводного телеграфа были востребованы портативные передающие механизмы. Одним из таких стал запатентованный компанией Vibroplex полуавтоматический механический ключ. Устройство, генерирующее серию точек за счёт вибрации грузика-маятника, было названо «виброплекс» или «вибра». В 20-е годы прошлого века у Vibroplex появился логотип торговой марки в виде жука. С той поры любые подобные телеграфные ключи, независимо от производителя, начали называть bug.
Модификации ключей Морзе последующих периодов из-за своих конструктивных и технических особенностей имели очень интересные названия на профессиональном жаргоне, например, «молоток» или «клоподав». Есть модели «пила», «дрыга», «спичка». Все они успешно применялись до конца 20-го века. С развитием средств радиосвязи появилась потребность в передаче радиограмм на больших скоростях. Технически это стало возможным за счет замены классических ключей Морзе на электронные полуавтоматические ключи. В состав такого устройства входит манипулятор и электронный блок. Манипулятор представляет собой переключатель, оснащенный двумя контактами и рукояткой. Рукоятка может быть либо одинарная (общая для обоих контактов), либо сдвоенная (половинки расположены параллельно и каждая замыкает свой контакта при небольшом отклонении вправо или влево от нейтрального положения). В любом варианте исполнения такой манипулятор призван обеспечить легкий рабочий ход, не иметь люфтов, в момент контактирования давать хорошее тактильное ощущение.
По общему правилу, в специальной терминологии касательно электронных ключей используют слово key для манипулятора и keyer, когда речь идет об электронном блоке. Если радиолюбитель-коротковолновик или спортсмен-радист скоростной передачи говорит, что он «работает ямбиком», это означает, что используется разновидность электронной полуавтоматики – специальный ямбический ключ. С развитием радиотехники широко распространенными стали полностью автоматические электронные ключи, которые встроены в современные трансиверы. Применяются также клавиатурные датчики Морзе.
И конструктивное, и функциональное видоизменение ключей Морзе связано с решением двух основных задач: улучшение качества и быстродействия связи, увеличение скорости передачи элементарных посылок; устранение субъективных особенностей работы операторов, экономия движений при наборе символов, предотвращение «срыва руки» (профессиональное заболевание — аналог туннельного эффекта, возникающего при длительной работе с компьютерной мышью).
Известный российский радиолюбитель Валерий Алексеевич Пахомов написал книгу «Ключи, соединившие континенты». А еще обладатель позывного UA3AO является владельцем уникального собрания ключей Морзе. Коллекция насчитывает около 170 экземпляров. Начало увлечению положил простой телеграфный ключ, с которым связист демобилизовался из рядов вооруженных сил, где он изучал азбуку Морзе.
Gboard
Я всегда рекомендую Gboard всем, кто меня слушает. Он был создан Google и обладает множеством расширенных функций. Совсем недавно они также добавили поддержку кода Морзе.
По умолчанию клавиатура азбуки Морзе неактивна. Чтобы активировать его, перейдите в «Настройки» и выберите «Язык и ввод» в разделе «Система».
Выберите Gboard в разделе «Метод ввода» и выберите «Языки».
Здесь вы увидите все языки, которые вы выбрали в Gboard. Выберите здесь английский (США).
Вы увидите полосу прокрутки, где вы можете выбрать различные типы раскладок клавиатуры, такие как QWERTY, Рукописный ввод и код Морзе. Вы можете выбрать более одного, поэтому прокрутите до конца и выберите код Морзе.
Когда вы включите его, вы увидите дополнительные настройки, такие как звук при нажатии клавиш, возможность изменять звук и громкость, а также частоту повторения клавиш. Это поможет вашим людям легко и с большей точностью использовать азбуку Морзе.
Теперь, когда вы хотите активировать клавиатуру кода Морзе, просто нажмите и удерживайте значок земного шара на Gboard, чтобы выбрать его. Вы также можете удалить все остальные клавиатуры, чтобы использовать их по умолчанию.
Я прошел через учебник по игре по азбуке Морзе (курс по азбуке Морзе в Google), о котором упоминал ранее, и нашел его интересным и простым. На то, чтобы овладеть им, не потребуется больше нескольких дней.
Хотя Gboard крутой и доступен как для Android, так и для iOS, в Play Store есть и другие приложения с кодом Морзе. Посмотрим, что они могут предложить.
История создания
Художник-изобретатель Сэмюэль Морзе
С.Ф.Б.Морзе.
Уже в раннем детстве у Сэмюэла обнаружились способности к рисованию. Морзе был любознательным и всегда интересовался наукой, поступив в , 16-летний Сэмюэл Морзе посещал популярные тогда лекции об электричестве. Прошло много лет, прежде чем интерес перешел в практическое применение знаний. Известный как изобретатель, тем не менее, в искусстве тоже оставил свой заметный след.
В 1832 году отправившись в плавание из Гавра в Нью-Йорк на пакетботе , он обратил внимание как доктор развлекал публику, демонстрируя свой опыт-фокус. В основе его было применение электромагнитной индукции, стрелка компаса начинала вращаться, стоило поднести кусок провода находящийся под электрическим напряжением
У Морзе возникла идея, что можно было бы передавать по проводам определённые сигналы, за месяц плавания он набросал предварительные чертежи прообраза телеграфа.
Изобретение телеграфа
Азбука телеграфа Шаппа.
Телеграф существовал еще с XVII века, оптический телеграф был изобретен в 1792 году и долгое время использовался как в Старом, так и в Новом Свете.
Стрелочные телеграфы и телеграфы с указателями были не особенно удобны. Большую роль играл , телеграфист на должен был быстро считывать поступавшие знаки и не всегда мог проверить точность передаваемого сообщения
Благодаря помощи коллеги с химического факультета, , аппарат подал первые признаки жизни. Электричество в аппарате Морзе поставляли маломощные гальванические батареи, чем длиннее был провод между передатчиком и приемником, тем больше батарей требовалось. Морзе с помощью Гейла постепенно довел длину провода 300 метров.
Первый аппарат Морзе весил 83,5 килограмма.
В состав прибора входит рычаг на пружине, нажатием на него передается импульс. В зависимости от продолжительности нажатия, импульс получался коротким или длинным. На приемном конце использовался электромагнит, к его якорю в соответствии с пришедшими импульсами притягивалось одно плечо рычага. К другому плечу прикреплялся карандаш, как только поступал электрический ток, карандаш опускался и оставлял отметку на движущейся бумажной ленте в виде линии. При прекращении подачи тока, карандаш поднимался, таким образом получался пробел.
В сентябре 1837 году Морзе демонстрирует свое изобретение в Нью-Йоркском университете. В зале присутствовал промышленник из Нью-Джерси . Заинтересовавшись новшеством, он предоставил помещение для опытов и пожертвовал 2 тысячи долларов, с условием, что Морзе должен взять в помощники его сына Альфреда. обладал инженерным мышлением, он внес значительный вклад в создании азбуки Морзе и улучшении передатчика.
Осознавая потребность в объединении единой системой связи тысячи километров Атлантического побережья (обычные семафоры не эту роль не годились), в 1843 году правительство Северо-Американской республики вручает Морзе субсидию в 30 тысяч долларов. Линия протяженностью в 65 километров была проложена между Вашингтоном и Балтимором. 24 мая 1844 года по этой линии передали первую телеграмму со словами «Чудны дела твои, Господи!».
Первая телеграмма.
Морзе демонстрирует ученым свое изобретение.
В 1858 создает автоматический телеграфный аппарат с использованием . Оператор с помощью кода Морзе набивал сообщения на , подачей ленты в телеграф осуществлялась передача. Таким способом можно было передавать до 500 букв в минуту, это в пять-шесть раз больше, чем при ручной работе посредством ключа. На приемной станции набивал сообщение на другую бумажную ленту.
В последствии самописец заменили сигнализатором, преобразовывавшим точки и тире в долгие и краткие звуки. Операторы слушали сообщения и записывали их перевод.
Телеграф Морзе применялся не только в XIX, но и в XX веке. В 1913 году российская телеграфная сеть на 90% состояла из аппаратов Морзе.
Примечания
- Явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока проходящего через него.
- Так называлась система башен-семафоров, выстроенных цепочкой в пределах прямой видимости друг от друга.
- Область земли, известная европейцам до открытия Америки в 1492 году, в неё входят 2 материка (Евразия, Африка).
- Название Америки, данное ей европейскими первооткрывателями.
- Химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.
- Устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока.
- Не зависимо от мощности батареи, послать сигнал она могла лишь на ограниченное расстояние. Эта проблема была решена с добавлением электромагнитного реле, одного из изобретений профессора .
- Запрет работы радиотехнических средств на передачу с целью скрыть от радиоразведки противника местонахождение и действия своих сил. Соблюдение радиомолчания подразумевает работу радиотехнических устройств только на прием.
Занимательная информация
Другие факты:
- Обязательное изучение.
В школах авиации азбуку Морзе изучают на обязательной основе, так как это самый доступный способ передать информацию в случае выхода техники из строя. Также азбуку Морзе изучают в некоторых военных училищах.
- Первое сообщение.
Первое сообщение, закодированное с помощью азбуки Морзе, было отправлено 24 мая 1844 года в Балтимор из Вашингтона. Сообщение представляло из себя последнюю строчку библейского стихотворения, которая в переводе на русский язык означает «Вот что творит Господь».
- Название.
Система кодирования начала называться азбукой Морзе после Первой Мировой войны, когда и начала широко использоваться.
- Единица времени.
В системе кодирования единица времени — это длительность звучания одной точки. К примеру, длительность тире равна трем точкам.
- Паузы.
Паузы также передаются точками. Например, пробел между элементами одного символа выглядит как одна точка (занимает столько же времени, сколько длится передача точки), между символами в слове — 3 точки, а между словами — 7 точек.
