HÍRADÓ anyag ismertetés

Megosztás:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

01

Kis “rézalapú” kommunikáció bevezető

Tudjátok hogy készült az első rézdrót? Két skót egyszerre hajolt le egy rézpénzért. 🙂

Pici kitérő Morse bácsi, és a távírója felé:

Morse bácsi az 1830-as évek második felében elkezdett gondolkozni a távívíró és a hozzá gondolt ABC alapjain, ez utóbbinak alapjait egy hajós utazáson lefektette.

Az általa elgondolt ABC két elemet ismer, a rövid, és a hosszú jelet. A rövid jel időegysége 1. A hosszú jel 3 időegység; két jel között 1 időegység (jelköz); 2 betű között 3 időegység (betűköz); 2 szó között 7 egység (szóköz).

Hogy mivel adjuk-vesszük a jelet, és mi az átvivő közeg, az ilyen szempontból lényegtelen. Lehet vezeték, amiben vagy van, vagy nincs feszültség; lehet lámpa, ami vagy világít vagy nem; lehet síp, autóduda, hajókürt, csengő, rádiófrekvencia, stb.

A távíró első kísérleti darabját egy festővászonra elhelyezett nyomógomb, elektromágnes, telep, papír, íróeszköz, óramű segítségével összerakta, végül a távírót 1838-ban szabadalmaztatta.

A távíró működése adó oldalról a legegyszerűbb, egy morze-billentyű, egy áramforrás, és egy eszköz, ami az adó-vevő kommunikációban az adó szerepét tölti be. Apropó adó, meg vevő… erről is lehet majd pár gondolatot megejteni.

A vevő oldal indul egy vevőegységből, egy általa működtetett elektromágnesből, ami egy papíron nyomhagyásra alkalmas eszközt mozgat. Kell hozzá egy papír, valamint egy mechanika ami adott sebességgel húzza a papírszalagot. Az üzenetet vétel után lehet dekódolni.

Ha kicsit szabadabban értelmezzük, akkor az elektromágnes lehet a kezünk is, például ha zseblámpával küldött morze adást szeretnénk venni.

A világot hamarosan meghódította ez a kommunikációs forma, a városokban távírda hivatalokban távírászok pötyögtek; a városokat behálóztak a távíró vezetékek. Nyilván a katonaság, és a “félkatonaság”, vagyis a vasút is előszeretettel használta eme kommunikációs formát.

Nyilván a technika fejlődésével lehetőség nyílt “humánusabb” formájú távírót használni, aminél az adó egy írógéphez hasonló eszközön pötyögte a küldendő üzenetet, vevőoldalon szintén a leütött karakterek jelentek meg. De ez már egy másik mese…

Ha, a kedves olvasó, netán-véletlen-esetleg úgy érzi, hogy a sorok között azt olvasná ki, hogy rossz szokásomhoz híven valami megpróbáltatás lesz ebből… akkor biza jól érzi, mert készül a morze próbaplacc A projekt első homokozója már kész van! 😉

A fenti két kép a Wikipédiából származik. (Kattintással elérhető.)

02

No, a sorba – bár eredetileg nem terveztem – de bele illik még egy poszt, mégpedig a kommunikációról. Mert szép, hogy kommunikációs eszközökről beszélünk, de miről is? Mit is akarunk átvinni a mivel? Szóval erről pár gondolat.

Mi az adat, az információ, és a hír?

Az adat az mondjuk hogy 10, vagy 12. De lehet hétfő is. Önmagában ez csak egy “adat”, jelentés nélkül.

Ha az adat mellé társítunk egy jelentést, akkor információt kapunk. Pl. a 10 az legyen külső hőfok, Celsiusban megadva; a 12 legyen, hogy 12.-e van; a “hétfő” meg a találkozó napját jelöli.

No, de hogy, vagy mikor lesz az információból hír? Hír akkor lesz, amikor az információ feldolgozásával egy korábbi állapothoz képest új információval lettünk gazdagabbak.

No, de mi az a kommunikáció?

Hát nem más, mint az információcsere folyamata. Ami célszerűen egy közös jelrendszert használ 😉

És mi szükséges ahhoz, hogy a kommunikáció létrejöjjön?

Első körben, szüksége egy közlemény. Vagyis egy információ, amit szeretnénk továbbítani.

Második körben szükséges egy adó oldal. Ez mondjuk legyen egy távíróállomás.

A bemenő közleményt egy kódoló segítségével át kell kódolni úgy, hogy az a kommunikációban átvihető formának megfeleljen. A morzés példánál maradva, a morze ABC segítségével rövid és hosszú jelekre le kell bontani, vagy kicsit tágabb értelemben egy olyan jelsorozatra, ami a végén összességében 0 és 1 jeleket alkot.

A jelet át kell alakítani egy jelátalakító segítségével olyan formára, hogy azt az információs csatorna fogadni tudja. Pl. egy morzebillentyű, ami a vezetékes távíróra feszültséget ad, vagy vesz le.

Kell egy információs vagy átviteli csatorna, amin a kódolt és jel átalakított jelek az adó oldalról el tudnak jutni a vevő oldalig. Ez legyen most egy drótpár, ami az adótól a vevőig van lefektetve.

A túloldalon a kapott jeleket dekódolni kell, például a nulla és egy sorozatokból morze jeleket, azokból pedig karaktereket kell újra előállítani…

… hogy aztán a vevő oldalra eljusson az információ.

Az egész kommunikációs folyamatban még egy kellemetlen, járulékos dologról nem volt szó: ez pedig a zaj. Ez nem más, mint az átvitt jelhez, jelsorozathoz rakódó egyéb átviteli “szemét”, vagyis olyan dolog, ami eltorzítja az információ átvitelét a csatornában. Addig jó, amíg a zaj kiszűrhető, különben az adott és a vett közlemény nem lesz azonos.

No, kommunikáció terén még egy apró, megjegyzendő dolog:

A szimplex, félduplex, duplex átvitelről a csatornán.

Szimplex átvitel esetén az adó, és a vevő fix egységek, azok nem cserélhetőek fel, így a kommunikáció egyirányú kommunikáció formában jön létre. Ilyen, például a TV, rádió.

A félduplex átvitelnél több kommunikációs partner vesz részt, és mindegyik partner képes adó és vevő funkciókat is ellátni, vagyis kétirányú kommunikációról beszélünk. A nagyon fontos dolog itt, hogy egy időben csak egy adó lehetséges, az összes többi partnernek vennie (vagy hallgatnia) kell. Amennyiben két adó egyszerre kezd el adni, akkor a vevők nem fogják tudni kiválasztani, hogy melyik a számukra fontos adó (lévén, hogy egy kommunikációs átviteli csatornát használnak), így mindkét adó adása eredménytelen lesz. Hogy ki adhat, vagy ha mégis ketten kezdenek el adni egyszerre, mi a teendő, azt a kommunikációs protokollban előre meg kell határozni, és ezt az összes partnernek ismernie kell. De akár úgy is lehet fogalmazni, hogy amíg az adó ad, addig nem vesz. Pl. amikor egy beszélgetésben 2-en kezdenek el egyszerre beszélni.

A duplex átvitelnél szintén több adó és több vevő partner lehetséges, viszont itt egyszerre lehetséges több adónak egyszerre adni. Ezt úgy tudják kivitelezni, hogy bár az átvivő csatorna ugyanaz, de az átvitel jelátalakításánál pici módosítást végeznek. Pl. az egyik adó az X, a másik az X+1-es frekvencián ad.

03

Kedves Oldallátogató!

Két poszt erejéig még térjünk vissza az elmélethez.
Egy fontos dolog még kimaradt az előző értekezésekből, vagyis az egész távközlés, katonai távközlés hogy is alakult ki.

A kezdetek kezdetén, amíg csak “kiscsoportos” hadműveletek voltak, elég volt egy erős hangú hadvezér csatakiáltása, amivel a résztvevőket egyöntetű cselekvésre tudta ösztönözni. A jelzések viszont hamarosan az irányítás és a vezetés alapvető eszközeivé váltak, és a harctér, valamint a harcban résztvevők számának drasztikus növekedésével számos új igény jelent meg. Ezeket a katonai távközlés, vagy más szavakkal a katonai híradás igyekezett követni, vagy elébük menni.
A hangos csatakiáltások által lefedett területet először futárokkal, később szabad szemmel látható jelzésekkel (zászló, fény), majd optikai eszközökkel tudták növelni.
Elektromos távközlési eszközöket csak a 19. században kezdtek el alkalmazni.

A kommunikáció megléte, vagy nem léte; valamint a sebessége, pontossága az egyes műveletek gyorsaságára, sikerességére is kihat. Gondoljunk csak bele: kellő hírközlés nélkül egy felénk közelítő ellenséges csapatról is jóval később szerzünk csak tudomást; így sokkal később, sokkal sikertelenebbül tudunk reagálni. Nem mindegy az se, hogy csak egy sípjellel tudunk kommunikálni, amiben kb. annyi átvihető eset van a fenti példában, hogy “ellenség”. Egy futár, mondjuk 10 perc alatt érhet a bázisra, viszont ő már pontosabb képet tud mondani, pl. hogy 10-15 fős ellenséges csapat, észak felől, nehéz fegyverekkel felszerelve. Ugyanez optikai, vezetékes, vagy rádiós átvitel esetén az üzenet kódolása-átvitele-dekódolása időegység alatt megtörténik.

A kommunikáció fejlesztési irányai szerteágazóak. Nem mindegy, hogy “fix” telepítésű, több berendezésből álló rádióállomást használunk; vagy egy 22 kg-os hordozható “háti” rádiót, netán ugyanezt a (funkcionalitású) rádiót 5-10-15 kg-mal könnyebb kiszerelésben, és/vagy fele akkora méretben tudjuk használni.

A másik szempont a kommunikációnál az áthidalható távolság. Pl. egy optikai átvitelt nagyban befolyásol a domborzat és az épített műtárgyak mellett pl. az aktuális időjárás, ami akár gyakran változhat, így nehezítve, vagy akár lehetetlenné téve a kommunikációt (zaj a csatornában). A rádiók által lefedett teret az antenna milyensége, mérete, elhelyezkedése; a rádióban lévő erősítő mérete; valamint a hullámhossz befolyásolja elsősorban. A környezeti viszonyok (domborzat, műtárgyak), időjárás szintén rontják a rádiók átviteli teljesítményét. A vezetékes kommunikáció nagy hátránya, hogy fix telepítésű, így ha változik a “játéktér”, akkor oda a híradó csapatoknak bővíteni, vagy áthelyezni kell a meglévő vezetékes infrastruktúrát. Ugyanakkor a domborzat, műtárgyak a vezetékes kommunikációnál csak a kiépítést nehezítik (vagy teszik lehetetlenné), de a kiépített csatornára már nincs hatással. Ami részben az időjárásból befolyásolja az a villámlás, valamint a sok eső, ha a vezeték/elosztóhálózat szigetelése nem megfelelő.

A híradó fejlesztés következő szempontja a szolgáltatások, valamint a védettség növelése. Ilyen szolgáltatás lehet például a vezetékes hálózatban, ugyanannak a kiépített vezetékmennyiségen több egyidejű beszélgetés lefolytatása; a gépi kapcsolás; vagy például a távíró/távgépíró és a beszéd ugyanazon a vonalon való, akár egyidejű átvitele is. Esetleg tekinthetjük egy szolgáltatásnak azt is, hogy redundáns hírközlő hálózatot építünk; ez bár többletköltségekkel és a komplexitás növelésével jár, de ha egy kommunikációs útvonal megsérül, vagy más okból használhatatlan lesz, úgy még “kerülőirányon”, akár csökkentett funkcionalitással, de sikeres kommunikációt tudunk fenntartani.
A fenti példát alapul véve, a megfigyelőpont és a bázis között hiába van rádiókapcsolat, ha az ellenség zavarja (pl. nemes egyszerűséggel ad), akkor hiába van kiépített kapcsolat, hiába van figyelőpont, a bázis az ellenséges csapatról nem fog tudomást szerezni. Ha viszont a rádió-összeköttetés mellett egy másodlagos, például vezetékes telefonhálózat is rendelkezésre áll, akkor a figyelőpont a sikertelen rádióadás után vezetékes telefonhálózat útján még tudja értesíteni a híradóközpontot.

A védettséget növelhetjük olyan módon is, hogy ugyanazon a csatornán átvitt jeleket nem önállóan, hanem némi hibajavítási információval kiegészítve küldjük el. Ekkor bár az elküldött üzenet hosszabb lesz, így mind az előállítás, az átvitel, a fogadás-dekódolás hosszabb lesz, de a csatorna hibáit (pl. változó intenzitású eső, pillanatnyi kimaradások, stb.), át tudjuk (részben) hidalni.

Az információ érték. A sebesség érték. Hogy én mit tudok, az érték.
Ennek megfelelően, mióta kommunikáció van, az ellenség három dolgot tud tenni, és ezt ki is használja.

Szimplán lehallgat, vagyis az A és B közti információ egy harmadik nem kívánatos partnerhez is eljut. Egy rádióadásnál van a legegyszerűbb dolga, vételkörzeten belül a megadott frekvenciát hallgatja. Optikai kommunikáció esetén a lehallgatást az ellenség akkor tudja sikeresen megtenni, ha rálátása van az adó eszközre. Vezetékes kommunikáció esetén kicsit nehezebb dolga van, mert a vezetéket meg kell keresnie, és rá kell kötnie egy saját leágazással.
A lehallgatás ellen a legjobb védekezés, hogy a kommunikációt titkosítjuk, avagy pl. a táviratban nem azt írjuk, hogy “kettőkor ebéd”, hanem például “MGVVQ MQT=G DGF”. Így hiába lesz meg a harmadik félnek az elkódolt üzenet, azzal még nem megy semmire. A tényleges vevőnek ismernie kell a dekódolás pontos folyamatát, ha hozzá akar jutni az üzenetéhez; a harmadik félnek vagy meg kell szereznie a dekódolás folyamatát, vagy rá kell jönnie (fel kell törni a kódot). De ez már egy másik mese.

A lehallgatás mellett a harmadik fél zavarni, blokkolni, megsemmisíteni tudja az én híradó csatornáimat. Mert ugye, az neki jó, ha én nem tudok kommunikálni, nekem meg határozott hátrány.

A harmadik dolog, amit a gaz harmadik fél tud csinálni az én híradásommal, hogy vagy teljesen más üzeneteket kezd el forgalmazni az én híradó hálózatomon keresztül; de ha kellően ügyes, akkor közbeékelődik az A és B közti kommunikációba. Az A által leadott, B-nek szánt eredetű üzenetet, valójában C kapja meg (B nem is tud róla), majd C az üzenet bizonyos részeit megváltoztatva úgy küldi ez B-nek, mintha azt eredetileg A küldené. Bőven elég egy időpontot, vagy egy koordinátát megváltoztatni az üzenetben a bajhoz.

A híranyag hitelességének megőrzésére az egyik bevett módszer, a visszaismétlés; avagy a vevő az üzenet vétele után visszaismétli az adó fele a kapott üzenetet, így az adó meg tud bizonyosodni az elküldött anyag sértetlenségébe.

Ne feledjétek: “Az ellenség is hallja!”

04

Szóval kiáltások, sípok, dobok, kürtök
Ezek ugye pár száz méteres körzetben “hatásosak”, az átvihető információ viszonylag szűk (kicsi parancskészlet, minimális “paraméterek”).

Futárok, hírvivők
A sebességet a futár által használt közlekedési mód határozza meg. Gyalogosan, lóháton, kerékpáron, motorral, gépjárművel, stb. stb. stb. Nyilván itt a csatorna védettségét is meghatározza a használt jármű védelme.
A közölt információ pontos lesz, és írásos anyag mellett képi-, vagy térképi anyag pontos átvitele is megoldott. A futárok jelentősége csökkent, de még mindig jelen vannak, ha a domborzat pl. úgy kívánja, vagy az értekezés egyéb okok miatt nem lehetséges.
A futár által szállított információ védelmére jelentek meg a titkosírások, rejtjelezések, kódrendszerek.

Látható jelzések, lát jeles összeköttetések
A futárokhoz képes gyorsabb, viszont a közölhető információk terén szegényesebb információ átvitelt tesz lehetővé ez a kommunikációs forma. A “kódokat” természetesen a vevő oldalnak ismernie kell.
A tiszta látási viszonyok, és az adó-vevő magassága nagyban befolyásolja az átviteli lehetőségeket.
Lehetséges formája a zászló-, kar- vagy fényjelzés. Fényjelzésen alapuló átviteltechnikát már az ie. II. században alkalmaztak. Egy deszkapalánk mögött fáklyás emberek sorakoztak az adó oldalon, és parancsra a megfelelő fáklyákat kidugták a deszka mögül.

Ilyen optikai elven működő átvitel volt pl. a holdtávíró. Nyilván csak éjszaka, és holdfénynél működött, az üzeneteket tükrök segítségével hegycsúcsról hegycsúcsra továbbították. Nyilván a nehézsége megjelent ott is, hogy a tükröket előtte tájolni kellett a hold állásának megfelelően.

A Párizs és Lille közti 225 km-es távot szemafor nevű távjelző hálózattal fedték le. Az 1793-ban megalkotott hálózat 20 közvetítő állomást tartalmazott, melyen egy jelzés 2 perc alatt ért célba. A szemafor függőleges árbocának végére két vízszintes, szabályozható rudat tartalmazott. A vételt távcsővel végezték. A szemafor, és a jelzőszárnyak alakja, valamint a használt jelzésrendszer az idő során többször módosítottak; de hamarosan leváltotta a gyorsabb, egyszerűbb, nagyobb teljesítőképességű villamos távíró (1838)

A szemafor mellett, a holdtávíró működési elvének mintájára megalkották a fénytávírót, amit először a nap fényével, később mesterséges fényforrásról ( petróleum-, gázlámpa; izzólámpa) üzemeltettek. A mesterséges fényforrásos üzemnél a fényforrás folyamatosan világított, és előtte egy jól záró rekesszel nyitották meg, vagy zárták el a fény útját. Az osztrák-magyar hadsereg lovasságánál pl. 1903-áig működött petróleum lámpával a fénytávíró, csak ezután cserléték le korszerűbb fényforrásra.

Távíró…
A vezetékes távíróról és a telefonról már volt szó.
Ami talán még a teljességhez hozzátartozik, hogy az 1838-as távíró után 1855-ben jelent meg a távírógép; 1857-ben az első képtávíró (melyet csak 1918-ban kezdett a katonaság használni); 1880-as évek második felében a távírót egy 120 szó átvitelére képes gyors távíróvá fejlesztettek.
1870-ben néhány hadihajón megjelent a Marconi/Popov által feltalált szikratávíró, mely az első vezeték nélküli híradóeszköz volt.
A kontinensek közti kommunikációra először a központi hatalmak kezdtek el közvetítőállomásokat (reléhajókat) alkalmazni.

Rádió
1904-ben a németek már rendelkeztek 8 km hatótávolságú rádióval, míg ~10 évvel később két rádiós alakulatuknál 100-180 km-es hatótávolságú rádiók is voltak.

Köszönöm a figyelmet!

Szerző: Hajós Norbert

Duna-Ipoly Honvéd Hagyományőrző Alakulat átalakult Duna Menti Katonai Hagyományőrző Egyesület-té