ВІД ІДЕЇ ДО ТЕХНОЛОГІЇ: ІСТОРІЯ НАУКИ У СУЧАСНІЙ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ
Багаторічна співпраця між кафедрою робототехнічних і телекомунікаційних систем та кібербезпеки та кафедрою графічного дизайну, моди та стилю спрямована на поєднання технічної експертизи та художнього бачення у сфері візуалізації наукових та історичних аспектів розвитку науки і техніки. Особлива увага приділяється дослідженню історії радіотехніки, систем зв’язку та телекомунікаційних систем, що дозволяє створювати високоякісні графічні матеріали, які не лише інформують, а й естетично презентують досягнення технічної думки. Такий міждисциплінарний підхід сприяє кращому розумінню еволюції технічних систем та підкреслює важливість науково-технічного прогресу у сучасному суспільстві.
Одним із результатів цієї плідної багаторічної співпраці стала створена графічна робота у вигляді великого банера., яка відображає розвиток телекомунікаційних систем та радіотехніки крізь призму художньої візуалізації. Виникнення цього банера стало можливим завдяки ініціативі та керівництву завідувачки кафедри графічного дизайну, моди та стилю, доктора історичних наук, професора Храмової-Баранової Олени Леонідівни, а також активній участі старшого викладача кафедри Галицької Олени Валеріївни. Робота поєднує історичні дослідження та сучасні графічні підходи, демонструючи синергію науки та мистецтва.
Висловлюємо щиру подяку за створення цього чудового художнього твору!
Завдяки творчій ініціативі, професіоналізму та плідній співпраці між кафедрами з’явився банер, який яскраво та естетично відображає історичний розвиток науки, радіотехніки та телекомунікаційних систем.
Короткий історичний нарис розвитку основних наукових винаходів в області розповсюдження радіохвиль, електроніки та систем зв’язку, відображений у художньому творі у вигляді банера.
Майкл Фарадей (1791–1867).
Видатний англійський фізик і хімік, який відкрив явище електромагнітної індукції. Саме його дослідження стали основою для створення генераторів та трансформаторів. Фарадей заклав підвалини для розвитку електротехніки та майбутньої радіотехніки, довівши нерозривний зв’язок між електричними і магнітними полями.
Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879).
Шотландський фізик, який математично сформулював основні рівняння електромагнітного поля. Його теорія передбачила існування електромагнітних хвиль, а отже – можливість бездротового зв’язку. Максвелл став «теоретичним батьком радіотехніки».
Олександр Белл (1847–1922).
Американський винахідник, що створив телефон – пристрій, який уперше дозволив передавати людську мову на відстань. Його винахід започаткував нову епоху в телекомунікаціях та став поштовхом до подальших досліджень у сфері електричного зв’язку.
Нікола Тесла (1856–1943).
Сербсько-американський інженер, який проводив досліди з бездротовою передачею сигналів та енергії. Його роботи у сфері змінного струму, резонансних трансформаторів і радіотехніки дали поштовх розвитку бездротового зв’язку та численних практичних технологій.
Карл Браун (1850–1918).
Німецький фізик, лауреат Нобелівської премії, винахідник осцилографа і дослідник резонансних явищ у колах. Його відкриття сприяли розвитку вимірювальної техніки та створенню приладів, необхідних для аналізу сигналів у радіотехніці.
Томас Едісон (1847–1931).
Видатний американський винахідник, автор понад тисячі патентів. Він удосконалив телефон Белла, створив фонограф та вніс величезний внесок у розвиток електротехніки. Його роботи стали фундаментом для масового застосування електронних технологій у побуті.
Джон Флемінг (1849–1945).
Англійський фізик та інженер, винахідник електронної лампи – діода. Цей прилад став базовим елементом перших радіоприймачів і підсилювачів, відкривши нову епоху електроніки.
Гульєльмо Марконі (1874–1937).
Італійський винахідник, якого називають «батьком радіо». Він першим здійснив практичну передачу сигналів на великі відстані без дротів. У 1901 році Марконі передав сигнал через Атлантичний океан, довівши реальність глобального радіозв’язку.
Борис Розінг (1869–1933).
Російський вчений, піонер електронного телебачення. Саме він запропонував використати електронно-променеву трубку для відтворення зображення, заклавши основи сучасного телебачення.
Едвін Говард Амстронг (1890–1954).
Американський інженер, винахідник частотної модуляції (FM), яка значно покращила якість радіопередач. Він також створив супергетеродинний приймач – основу практично всіх сучасних радіоприймачів.
Володимир Котельніков (1908–2005).
Радянський вчений, який сформулював теорему дискретизації сигналів. Його відкриття лягло в основу цифрової обробки сигналів і стало фундаментом сучасної телекомунікації та комп’ютерної техніки.
Джек Кілбі (1923–2005).
Американський інженер, лауреат Нобелівської премії, винахідник інтегральної мікросхеми. Саме він дав старт епосі мікроелектроніки, яка зробила можливим створення комп’ютерів, мобільних телефонів та всієї сучасної цифрової техніки.
Народження телебачення і чорно-біле зображення.
Перші спроби передавати рухоме зображення відносяться до початку ХХ століття. У 1907 році Борис Розінг використав електронно-променеву трубку для відтворення простих зображень, що стало проривом у цій галузі. У 1920–1930-х роках з’явилися перші чорно-білі телевізори та регулярні телетрансляції. Телебачення швидко завоювало популярність як новий засіб масової комунікації.
Перехід до кольорового телебачення.
У 1950-х роках відбувся черговий етап розвитку — впровадження кольорового зображення. Спочатку існувало кілька систем передачі кольору, зокрема NTSC (США), SECAM (Франція, СРСР) та PAL (Європа). Кольорове телебачення дало змогу передавати більш реалістичні й виразні картини, що зробило його головним медіа ХХ століття.
Цифрова ера.
Наприкінці ХХ століття розпочався перехід до цифрового телебачення. Цифрова передача сигналу дала вищу якість зображення і звуку, а також можливість багатоканальної трансляції на тій самій смузі частот. З’явилися стандарти DVB-T, DVB-S, DVB-C, що забезпечили розвиток ефірного, супутникового та кабельного телемовлення.
Сучасне телебачення.
Сьогодні цифрове телебачення активно інтегрується з інтернет-технологіями, з’явилися інтерактивні сервіси та потокові платформи. Високоякісні формати зображення, такі як HDTV та 4K/8K, стали звичними для глядачів. Телебачення еволюціонувало від чорно-білих експериментів до глобальної цифрової індустрії, яка поєднує інформацію, розваги й сучасні комунікації.
Початок мобільного зв’язку.
Перші спроби створити мобільний телефон з’явилися у середині ХХ століття. У 1940–1950-х роках у деяких країнах були запущені автомобільні радіотелефонні служби, проте вони мали обмежене покриття, великі за розміром пристрої та невелику кількість каналів зв’язку. Це була більше розкіш, ніж масовий засіб комунікації.
Аналогові системи 1G.
Першим поколінням мобільного зв’язку стали аналогові мережі 1G, які з’явилися у 1980-х роках. Вони дозволяли здійснювати голосові дзвінки, проте якість була низькою, а безпека практично відсутня. Саме з цього часу мобільний телефон почав виходити за межі автомобілів і став персональним пристроєм.
Цифрова революція — 2G.
У 1990-х роках з’явилися мережі другого покоління (2G), побудовані на цифрових стандартах GSM. Це значно покращило якість зв’язку, забезпечило можливість надсилати SMS-повідомлення та знизило вартість обслуговування. Мобільний зв’язок став масовим явищем і почав поширюватися у всьому світі.
Інтернет у кишені — 3G і 4G.
Початок 2000-х років приніс технології 3G, які відкрили доступ до мобільного інтернету та мультимедійних сервісів. Подальший розвиток — 4G LTE — забезпечив високошвидкісну передачу даних, що дало змогу повноцінно переглядати відео онлайн, користуватися соціальними мережами та мобільними додатками.
Сучасні системи 5G.
Сьогодні відбувається впровадження мереж п’ятого покоління — 5G. Вони забезпечують надзвичайно високу швидкість, мінімальні затримки та підтримку мільярдів пристроїв. Це не лише зв’язок між людьми, а й основа для «розумних міст», автономного транспорту та Інтернету речей (IoT), де мобільна мережа стає універсальною платформою для цифрового світу.
Початок космічної ери.
Запуск у 1957 році першого штучного супутника Землі — «Супутник-1» — відкрив нову епоху в історії комунікацій. Ідея використати космічні апарати для передачі сигналів з орбіти швидко набула практичного значення. Уже в 1962 році було запущено перший комерційний супутник зв’язку Telstar, який здійснив телевізійну трансляцію між Європою та Америкою.
Формування глобальних супутникових мереж.
У 1960–1970-х роках з’явилися системи супутникового зв’язку INTELSAT, EUTELSAT, INMARSAT, які забезпечили міжнародну телефонію, телемовлення та передавання даних. Супутникові станції стали основою міжконтинентальної комунікації, а орбітальні системи дозволили передавати інформацію у найвіддаленіші регіони світу.
Військові та навігаційні системи.
У 1970-х роках США розробили систему NAVSTAR GPS (Global Positioning System) для військових потреб. Згодом вона стала доступною для цивільного використання. Принцип роботи системи ґрунтується на вимірюванні сигналів від кількох супутників для точного визначення координат у просторі.
Розвиток супутникової навігації.
GPS став стандартом для навігації на суші, морі та в повітрі. Пізніше з’явилися інші системи — ГЛОНАСС (Росія), Galileo (ЄС), BeiDou (Китай), які підвищили точність і надійність позиціонування. Завдяки цим системам з’явилися автомобільні навігатори, геодезичні комплекси та мобільні додатки для орієнтування.
Сучасні супутникові технології.
Сьогодні супутниковий зв’язок і навігація є невід’ємною частиною цифрової інфраструктури. Вони забезпечують глобальний інтернет (системи Starlink, OneWeb), телемовлення, дистанційне зондування Землі та синхронізацію часових систем. Супутники стали «очима» і «нервовою системою» сучасної цивілізації, об’єднуючи планету в єдиний інформаційний простір.
Основним науковим напрямом кафедри робототехнічних і телекомунікаційних систем та кібербезпеки є розробка теорії нелінійних методів обробки негаусових сигналів на основі стохастичних поліномів і моментно-кумулянтного опису випадкових величин. Цей науковий підхід, започаткований професором Ю.П. Кунченком і розвинений його учнями, сформував Черкаську школу статистичного аналізу, відому в Україні та за кордоном. Розроблений математичний апарат має фундаментальне значення для сучасної теорії обробки сигналів і є впізнаваним науковим брендом університету.
Основними наукови напрямками, які активно розвиваються на кафедрі, є оцінювання, виявлення та розпізнавання сигналів, нелінійна фільтрація сигналів, комп’ютерне моделювання та практичні застосування отриманих результатів. Отримані напрацювання застосовуються не лише в радіотехніці, а й у суміжних галузях — гідроакустиці, сейсморозвідці, технічній діагностиці, автоматичному управлінні та інформаційно-вимірювальних системах. Наукові здобутки кафедри формують міждисциплінарну платформу розвитку інтелектуальних технологій обробки сигналів, які поєднують фундаментальні знання з практичними інженерними рішеннями
Інтерактивний банер
Для перегляду інтерактивного банера в максимальному розмірі натисніть на зображення нижче ↓
Цікаві експонати та фотогалерея музею
Більше фотографій музею можна переглянути клікнувши на зображення або за посиланням
Магніторадіола “Романтика-106″ із 1973 року випускалася Харківським ПСЗ ім. Шевченка. Установка є модернізацією моделі ”Романтика-105”.
В магніто-радіолі застосована транзисторна 4-х доріжкова котушкова магнітофонна панель 2-го класу “Романтика-201”, виконана на базі уніфікованого, що і є відмінністю від моделі “Романтика-105” в якій використовується лампова магнітофона. Схема приймача та конструкція блоків аналогічні базовій моделі. На магнітофонній панелі є гнізда підключення приймача, мікрофона, зовнішнього ЕП, підсилювача, гніздо лінійного виходу.
Репродуктор «Рекорд» — абонентський гучномовець, що широко використовувався в СРСР з1925–1952-х роках. Прилад призначався для прийому радіопередач через дротову мережу (радіоточку) і був невід’ємною частиною побуту радянських громадян.
Корпус виготовлено з металу, акустичний дифузор з паперу, конусної форми. Звук відтворювався за допомогою електромагнітного механізму з ручним регулюванням гучності. Незважаючи на обмежений частотний діапазон, репродуктор забезпечував чітку передачу мовлення.
Такі пристрої встановлювалися в квартирах, школах, на підприємствах і в громадських місцях, забезпечуючи централізоване інформування населення. Репродуктори стали символом епохи масового радіомовлення.
РБМ — радянська короткохвильова радіостанція військового призначення, що масово застосовувалась у період Великої Вітчизняної війни .
РБМ була значно вдосконалену радіостанцію РБ (3-Р) розробки 1936 року. Випуск РБМ почався в 1942 році в Новосибірську на заводі № 590 (евакуйований з Воронежа завод « Електросигнал ») і продовжувався на кількох підприємствах до початку 1950-х років. Радіостанція симплексна, телефонно-телеграфна, переносна, з автономним живленням. Приймач – супергетеродин з одним перетворенням частоти на шести лампах , проміжна частота – 460 кГц. Передавач трикаскадний на трьох лампах.
Технічні характеристики
• Діапазон частот – 1,5-5 МГц, розбитий на два піддіапазони: 1,5-2,75 МГц і 2,75-5 МГц.
• Вихідна потужність передавача – 1 Вт (РБМ-1) або 5 Вт (РБМ-5).
• Режими роботи – телеграф з амплітудною маніпуляцією , телефон з амплітудною модуляцією .
• Чутливість приймача в телефонному режимі – 10 мкВ.
• Дальність зв’язку з однотипною радіостанцією (РБМ-1):
o з малою штирьовою антеною – 10 км телефоном, 15 км телеграфом;
o з горизонтальною антеною “диполь” – 17 км телефоном, 35 км телеграфом;
o з щоглою антеною – 30 км телефоном, 50 км телеграфом.
• Джерело живлення – акумулятор 2НКН-22 (2НКН-24) і три анодні батареї БАС-80 (або чотири БАС-60), або два акумулятори та віброперетворювач ВПР-6.
• Габарити приймача та упаковки живлення — 340×200×270 мм.
• Маса – 13 кг.
Радіостанція типу Р-108М “Парус-2” – ранцева, носима, ультракороткохвильова, телефонна з частотною модуляцією, приймально-передавальна, з можливістю дистанційного керування та ретрансляції. Призначається для безпошукового та безпідстроювального зв’язку в радіомережах та в автомобільних радіовузлах.
Між собою радіостанції серії “Парус” – Р-105М, Р-108М і Р-109М – відрізняються тільки діапазоном робочих частот:
Р-105М: 36.0-46.1 МГц, 405 робочих частот
Р-108М: 28.0-36.5 МГц, 341 робоча частота
94 21.5-28.5 МГц, 281 робоча частота
Прийнята на озброєння в 1967 як заміна для Р-108Д.
Патефон ( фр. Pathéphone ) – Механічний пристрій для програвання грамофонних платівок , переносна версія грамофона . На відміну від грамофона, у патефона рупор маленький і вбудований в корпус, сам апарат скомпонований у вигляді валізки , переноситься в застебнутому вигляді за спеціальну ручку. З середини 1950-х років став витіснятися електрофоном . Портативний грамофон почала випускати в 1914 лондонська компанія Barnett Samuel and Son під запатентованою назвою Dulcephone. Слово «патефон» вживається для назви портативного грамофона, головним чином, в Росії (пізніше СРСР ), і походило від назви фірми-виробника – « Пате ». “Грамофон” – це теж запатентована назва звуковідтворювальних апаратів.
У патефона як привод застосовувався пружинний двигун, а звукопідсилення вироблялося за допомогою розтруба, прихованого всередині корпусу. Двигун мав відцентровий регулятор швидкості, одного заводу пружини вистачало на програвання однієї — рідше двох сторін пластинки 78 обертів за хвилину, близько трьох хвилин на бік (25 см) та близько 4,5 хвилин на бік (30 см). Звукознімач складався з металевої голки та мембрани, укріпленої на порожнистому тонармі. Гучність патефона дуже велика — близько 80—100 дБ , якість звуку залежала від зношеності голки та тонкого настроювання вузла мембрани. Патефон, сконструйований і запатентований братами Пате.
Основні причини неполадок патефонів:
• знос голки (поломкою не вважається);
• розрив пружини (зазвичай відбувався при надмірному та неакуратному заводі);
• ослаблення пружини (при зберіганні патефону у заведеному стані протягом кількох років);
• зрив стопора (характерно для патефонів із прямою ручкою (перпендикулярною корпусу) – при дуже швидкому заводі або заводі до упору);
• забруднення та загусання мастила в приводному механізмі (необхідне розбирання та чищення механізму);
Виробники
• Московський патефонний завод; 1946-1962 р.
• Ленінградський патефонний завод; 1956-1962 р.
• Московський ” Тизприлад НКТП ВОТИ” (Народний комісаріат важкої промисловості. Всесоюзне об’єднання точної індустрії); 1934-1937 р.
• 1-й Ленінградський грамофонний завод; 1931-1940 р.
• Володимирський патефонний завод , місто Володимир ; 1935-1940 р.
• Молотівський патефонний завод , місто Молотов (нині — Перм ) (перетворений з Володимирського заводу, що евакуювався в роки війни); 1945-1957 р.
• Завод «Молот» , місто Вятські Поляни , Кіровська область ; 1945-1955 р.
• Артель «Горківський Металіст», місто Горький ; до Великої Вітчизняної війни
• Дніпропетровський патефонний завод; до середини 1950-х р.
• Коломенський патефонний завод, місто Коломна ; 1934-1941 р.
• Велосипедний завод ім. М. Ст Фрунзе, місто Пенза ; до Великої Вітчизняної війни
• Ленінградський завод ім. М. І. Калініна; 1935-1940 р.
• Кооперативна фабрика “Грамофон” (колишній кооператив “Юпітер”), м. Красногвардійськ (нині Гатчина), 1931-1941 р.
• Харківський патефонний завод;
• Сімський завод; 1946 – початок 1950-х р.
• Північний прес, м. Ленінград; 1946-1950 р.
• Патефонна промисловість, м. Київ; 1946-1949 р.
• Артіль грамофон, м. Ленінград; 1946-1957 р.
Радіоприймач мережевий ламповий “Мир М-152” з 1952 випускав Ризький Державний електротехнічний завод ВЕФ. “Мир М-152” це 13-ти ламповий всехвильовий супергетеродин 1 класу, з живленням від мережі змінного струму. Призначений для прийому радіостанцій у шести діапазонах: ДВ, СВ та КВ та для відтворення грамзапису зовнішнім ЕПУ. КВ діапазон розбитий на 4 під діапазони, що перекривають радіомовні ділянки від 25 до 75 метрів. УПЧ має регулятор смуги пропускання від 7 до 13 кГц. Чутливість 50 мкВ. Чутливість із входу звукознімача 160 мВ. Вибірковість по сусідньому каналу 60 дБ, дзеркальним каналом в ДВ 60 дБ, СВ 50 дБ, КВ 34 дБ. Номінальна вихідна потужність підсилювача 4 Вт. Смуга звукових частот, що відтворюються на гучномовцях 8ГД-2 і 3ГД-2 – 60 … 6500 Гц. Потужність від мережі потужність 160 Вт. Габарити радіоприймача – 720х490х370 мм. Його вага 35 кг.
Радіоприймач «Балтика М-254» є мережевим ламповим супергетеродином другого класу, створеним на Ризькому державному електротехнічному заводі «ВЕФ» у 1954 році. Модель стала модернізованою версією попередніх приймачів «Балтика» та «Балтика-52», з удосконаленою схемою підсилювача низької частоти та блока живлення.
Приймач забезпечує прийом радіостанцій у діапазонах довгих, середніх і коротких хвиль (ДВ, СВ, КВ1, КВ2). У конструкції використано сім електронних ламп, а проміжна частота становить 465 кГц. У моделі реалізовано покращену вибірковість за рахунок регулювання смуги пропускання від 9 до 18 кГц, що поєднано з регулятором тембру високих частот.
Вихідна потужність приймача становить 1,5 Вт, а діапазон звукових частот — від 100 до 4000 Гц. Споживана потужність — близько 65 Вт. Прилад живиться від мереж змінного струму 110, 127 або 220 В.
Дерев’яний корпус із лакованого шпону має класичне для 1950-х років оформлення з текстильною акустичною решіткою та шкалою з підсвічуванням. Прилад широко використовувався у побуті як один із популярних приймачів середини XX століття, що поєднував якісний звук, надійність і характерний дизайн епохи післявоєнної реконструкції.
Настільний мережевий ламповий радіоприймач “Звезда -54”, що випускається з II-кв 1954р., Харківським заводом “Комунар”. Розроблено Інститутом радіомовного прийому та акустики «ІРПА». Корпус радіоприймача штампований з металу, із застосуванням нікелювання та багатошарового лакування. Працював у 5 діапазонах: ДВ – 150-410 кГц, СВ – 520-1600 кГц, КВ1 – 6,13-7,34 МГц, КВ2 – 9,5-12,1 МГц та оглядовому КВ3 – 3,95-12,1 МГц. ПЧ 465 кГЦ. Габарити 53х32х18 см. Маса 15 кг.
Всього в період з 1954 по 1959 двома заводами було випущено 674.000 приймачів «Звезда-54». Однак мало хто знав, що радіоприймач був точною копією французького радіоприймача “Excelsior-52” випуску 1952 року. Радіоприймач “Звезда-54” за своїм зовнішнім оформленням повна копія французького радіоприймача “Excelsior-52” випуску 1952 року.
Телефонний апарат ТА-57 є переговорним пристроєм, що використовується вже протягом десятиліть у багатьох галузях народного господарства, у військовій справі. Конструкція та схема ТА-57 унікально прості, але в той же час забезпечують цілодобовий надійний зв’язок в екстремальних погодних умовах.
Надійність і хороші параметри телефонного апарату ТА-57 залучають військових експертів з різних країн, і на сьогодні ТА-57 перебуває на озброєнні більш ніж 20 армій у світі. За оцінками незалежних експертів, телефонний апарат ТА-57 досі є найкращим у порівнянні з іншими телефонними апаратами, у тому числі й за кордоном. Надійність ТА57, ергономічні параметри, захищеність його від грозових розрядів, випадкової високої напруги, мале споживання струму батареї, робота з довгими лініями зв’язку є ключовими властивостями, якими професіонали вибирають його для організації польового зв’язку.
Відмінні риси телефонного апарату ТА-57:
• зв’язок високої якості при роботі в різних кліматичних зонах – від Арктики до південних широт
• Робота практично з будь-якими лініями зв’язку – загасання лінії зв’язку може досягати – 48 дБ, а на практиці дещо більше.
• Шумозахищений зв’язок, за рахунок використання мікрофона ДЕМШ, що слабко реагує на сторонні шуми. Конструктивно мікрофон ДЕМШ зроблений так, що мембрана відкрита з двох сторін. Акустичні шуми мають однаковий вплив на верхню і нижню сторону мембрани, що викликає компенсацію шуму, водночас голос того, хто говорить, приходить тільки з одного боку, розвиваючи значну ЕРС на клемах мікрофона.
• Якісна робота телефону ТА-57 навіть із глибокорозрядженою батареєю. Якщо в якості батареї застосовується акумулятор, при незначній модифікації ТА57 можливе заряджання акумулятора від ручного штатного індукторного генератора.
• Міцний карболітовий корпус, спеціальна конструкція мікротелефонної трубки дозволяють ТА-57 витримувати значні фізичні навантаження – транспортування будь-яким видом транспорту, удари, падіння з висоти