ALFA AWUS036ACH: رابط رقمي بعيد المدى للطائرات بدون طيار مع wfb-ng — دليل مفتوح المصدر (2026)

المؤلف: الفريق التقني لشركة Yupitek (الموزع المعتمد لـ ALFA Network في تايوان) الجمهور المستهدف: هواة الطائرات بدون طيار، makers، باحثو الأمن، مطورو طائرات الرش والفحص الصعوبة: ★★★☆☆ (يتطلب معرفة أساسية بلينكس ووحدات التحكم في الطيران)

1. لماذا نبني رابط فيديو رقمي ببطاقة ALFA؟

#

إذا سبق لك استخدام FPV التماثلي التقليدي (5.8 GHz)، فأنت تعرف «هوائي الثلج»: الإشارة تمتلئ بالتشويش عند وجود عوائق، وتتدهور الصورة عند الابتعاد، والأسوأ من ذلك أن أي شخص بجهاز استقبال يمكنه رؤية صورتك — بدون تشفير أو إرجاع قياس عن بعد.

فريقنا قام بتركيب روابط لعملاء في مجالات الرش الزراعي والفحص وتدريب الأمن خلال العام الماضي، واكتشفنا حاجة متكررة: هل يمكننا استخدام بطاقة USB ALFA عادية، مع برنامج مفتوح المصدر، لبناء رابط بعيد المدى «رقمي ومشفر ينقل الفيديو والقياس معاً»؟

الإجابة هي نعم، وهو أسهل مما تتصور.

مقارنة بـ FPV التماثلي التقليدي، استخدام بطاقة ALFA مع wfb-ng يوفر مزايا هائلة:

• كمون منخفض: وضع حقن WiFi الخام يتجاوز ACK والمصافحة (handshake) في 802.11، محققاً كموناً من طرف إلى طرف في حدود عشرات المللي ثانية، مماثل لـ FPV التماثلي.
• تشفير رقمي: حزم الفيديو والقياس عن بعد مشفرة بـ libsodium؛ لا يمكن لأحد فك تشفير إشارتك بدون المفتاح.
• تعدد الإرسال في رابط واحد: بنفس البطاقة ونفس التردد، يمكنك إرسال في وقت واحد:
  • فيديو فوري (RTP / RTSP)
  • قياس عن بعد MAVLink (ثنائي الاتجاه، وحدة التحكم ↔ المحطة الأرضية)
  • نفق TCP/IP (لتشغيل VPN، SSH، نقل الملفات)
• تنوع الإرسال (TX diversity): يمكن استخدام بطاقات متعددة لتنوع الإرسال، مما يحسن المتانة ضد العوائق.
• مفتوح المصدر وقابل للتخصيص: تكلفة هذا الرابط DIY أقل بكثير من حلول الفيديو الرقمية التجارية (DJI O3 / Walksnail، إلخ)، وكل شيء مفتوح المصدر وقابل للتخصيص.

2. ما هذا؟ مقدمة عن wfb-ng

#

wfb-ng (Wireless Fibre / WiFi Broadcast – next generation) هو مشروع مفتوح المصدر لـ FPV الرقمي والقياس عن بعد. فكرته الأساسية بارعة:

إنه لا يستخدم WiFi كـ «شبكة»، بل كـ «راديو».

802.11 التقليدي، المصمم للشبكات المحلية، يتطلب اتصالاً (association) وتأكيداً ACK وإعادة إرسال — وهذه الآليات في سيناريوهات المسافات البعيدة والحركة والإشارة الضعيفة تبطئ الإرسال وتقلل المدى. بدلاً من ذلك، يستخدم wfb-ng حقن حزم WiFi الخام (raw WiFi injection):

• تدخل البطاقة في monitor mode، بدون «الاتصال» بأي شيء.
• تحقن حزم WiFi منخفضة المستوى مباشرة، بدون ACK أو إعادة إرسال (تستخدم FEC لتصحيح الأخطاء).
• تتجاوز حدود المسافة والكمون في 802.11 التقليدي، واصلة بالمدى إلى الحد الأقصى للعتاد.

باختصار، يحول بطاقة USB عادية إلى زوج من «أجهزة الراديو الرقمية» القادرة على نقل فيديو RTP وقياس عن بعد MAVLink وحتى نفق IP.

• صفحة المشروع (GitHub): https://github.com/svpcom/wfb-ng.git
• مستخدم على نطاق واسع في نظام PX4 / ArduPilot للفيديو الرقمي DIY، مع مجتمع نشط؛ وهو أيضاً رابط مفتوح المصدر شائع في مجتمع الطائرات بدون طيار الأوكراني.

3. البطل: ALFA AWUS036ACH

#

«الراديو» في هذا الرابط هو ALFA AWUS036ACH.

تستخدم شريحة Realtek RTL8812AU، متوافقة مع 802.11ac (WiFi 5) ، ثنائية النطاق 2.4 GHz / 5 GHz، واجهة USB 3.0 Type-C وهوائيات قابلة للفصل (RP-SMA). الأهم: العتاد المختبر رسمياً من wfb-ng يستخدم AWUS036ACH في كلا الطرفين بوضع 5 GHz. أي أنها الطراز الذي تم التحقق من استقرار برامج تشغيله (drivers) من قبل مؤلفي المشروع.

لماذا تم اختيارها؟ ثلاثة أسباب رئيسية:

1. طاقة كافية: تصميم الطاقة العالية من ALFA، مع هوائيات خارجية عالية الكسب، يوفر أداءً في المسافات البعيدة يتفوق بكثير على البطاقات المدمجة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
2. Monitor mode + حقن: RTL8812AU، مع برنامج التشغيل المعدل (انظر أدناه)، يدعم بشكل مستقر monitor mode وحقن الحزم الخام، وهو شرط أساسي لـ wfb-ng.
3. متعدد الاستخدامات ومتين: واجهة USB، صالحة لكل من الطائرة والمحطة الأرضية؛ إذا تلفت بطاقة، يكفي استبدالها.

4. قائمة المكونات (Hardware List)

#

الرابط الكامل ينقسم إلى مجموعتين: على متن الطائرة (Drone) والمحطة الأرضية (Ground Station) .

على متن الطائرة (Drone)

#

المحطة الأرضية (Ground Station)

#

ملاحظة: إذا كنت تحتاج فقط استقبالاً (RX) ، أي بطاقة تدعم monitor mode تفي بالغرض، حتى راوتر يعمل بـ OpenWRT. لكن إعدادات هذا المقال تعتمد على AWUS036ACH.

5. قائمة البرامج (Software List)

#

أنظمة التشغيل

#

• Raspberry Pi OS / Debian / Ubuntu (نواة لينكس ≥ 4.x)

المشروع الرئيسي

#

• wfb-ng (svpcom/wfb-ng): البرنامج الرئيسي للفيديو الرقمي / القياس عن بعد
• برنامج التشغيل المعدّل:
  • RTL8812AU ← svpcom/rtl8812au (فرع v5.2.20، تثبيت باستخدام dkms)
  • RTL8812EU ← svpcom/rtl8812eu
  • بعد تحميل برنامج التشغيل، سيظهر اسم البطاقة كـ rtl88xxau_wfb (أو rtl8812eu)

حزم النظام التابعة

#

sudo apt update
sudo apt install -y \
  python3-all libpcap-dev libsodium-dev libevent-dev \
  python3-pip python3-pyroute2 python3-twisted python3-serial \
  python3-all-dev python3-venv iw socat debhelper dh-python \
  fakeroot build-essential python3-msgpack python3-setuptools \
  libgstrtspserver-1.0-dev

التشفير

#

• libsodium: استخدم wfb_keygen لإنشاء drone.key (على الطائرة) و gs.key (في المحطة الأرضية)

العرض في المحطة الأرضية

#

• QGroundControl: مراقبة حالة وحدة التحكم بالطيران والقياس عن بعد
• GStreamer / RTSP: استقبال وتشغيل الفيديو المرسل من الطائرة

6. روابط GitHub وبطاقة مواصفات ALFA AWUS036ACH

#

الروابط الرسمية

#

بطاقة مواصفات ALFA AWUS036ACH

#

7. الإعداد خطوة بخطوة (الفصل الرئيسي)

#

فيما يلي أربعة أقسام. الطريق A (البدء السريع مع Raspberry Pi) هو الأكثر توصية، تقريباً تجربة «حرق وبدء الاستخدام»؛ B مناسب لمن يفضلون تثبيت المحطة الأرضية يدوياً على سطح مكتب لينكس x86؛ C / D تتعلق بمفاتيح التشفير وملفات الإعدادات، وهي ضرورية في كلا الطريقين.

A. البدء السريع مع Raspberry Pi (الأكثر توصية)

#

wfb-ng يوفر صوراً (images) مضمنة مسبقاً لـ Raspberry Pi. احرق صورة للطائرة وأخرى للمحطة الأرضية، وستكون جاهزة عند التشغيل.

1. تنزيل وحرق الصورة

اذهب إلى صفحة Releases لـ wfb-ng على GitHub، نزّل أحدث ملف *.img.gz، فك ضغطه واحرقه على بطاقتي SD (واحدة للطائرة، وأخرى للمحطة الأرضية).

# فك ضغط الصورة (مثال؛ اسم الملف حسب Release الفعلي)
gunzip wfb-ng-*.img.gz
# استخدم Raspberry Pi Imager أو dd أو balenaEtcher لحرق بطاقة SD

2. أدخل البطاقة، شغّل الجهاز، ادخل عبر SSH

أدخل ALFA AWUS036ACH في كلا الجهازين، شغّل الطاقة، وادخل عبر SSH (IP وبيانات الدخول الافتراضية):

ssh [email protected]
# كلمة المرور: raspberry

3. تفعيل خدمة المحطة الأرضية (Ground Station)

نفّذ في Pi المحطة الأرضية:

sudo systemctl enable wifibroadcast@gs
sudo systemctl enable rtsp
sudo systemctl enable fpv-video
sudo systemctl enable osd
sudo reboot

4. تفعيل خدمة الطائرة (Drone)

نفّذ في Pi الطائرة:

sudo systemctl enable wifibroadcast@drone
sudo systemctl enable fpv-camera
sudo reboot

5. مراقبة حالة الرابط في المحطة الأرضية

wfb-cli gs

إذا رأيت معلومات الاتصال والقناة ومعدل فقدان الحزم، فهذا يعني أن الرابط نشط. افتح QGroundControl لرؤية القياس عن بعد والفيديو.

B. التثبيت اليدوي على Debian / Ubuntu (محطة أرضية)

#

إذا كنت تستخدم بيئة لينكس x86-64 سطح مكتب كمحطة أرضية، يمكنك التثبيت يدوياً.

1. تثبيت dkms وبرنامج التشغيل المعدّل

git clone -b v5.2.20 https://github.com/svpcom/rtl8812au.git
cd rtl8812au
sudo ./dkms-install.sh

2. تأكيد أن برنامج تشغيل wfb-ng سيطر على البطاقة

# يجب رؤية wlan0 مع MTU 2312
ifconfig

# يجب أن يظهر اسم برنامج التشغيل rtl88xxau_wfb (RTL8812AU) أو rtl8812eu (RTL8812EU)
ethtool -i wlan0

3. تشغيل سكريبت التثبيت الرسمي

curl -o install_gs.sh https://raw.githubusercontent.com/svpcom/wfb-ng/refs/heads/master/scripts/install_gs.sh
sudo bash ./install_gs.sh

4. مراقبة الرابط

wfb-cli gs

C. المفاتيح والمطابقة

#

فيديو وقياس عن بعد wfb-ng مشفران. يجب أن تستخدم الطائرة والمحطة الأرضية المفاتيح المطابقة للتواصل.

# إنشاء المفاتيح (أنشئها على الطائرة ثم وزعها)
wfb_keygen

# drone.key ← ضعه على الطائرة
# gs.key     ← ضعه في المحطة الأرضية
# يجب أن يتطابقا، وإلا سيظهر الرابط كـ «متصل لكن بدون بيانات»

إذا استخدمت سكريبت التثبيت التلقائي من القسم B (install_gs.sh) ، فسيقوم بإنشاء وتكوين المفاتيح تلقائياً. في التثبيت اليدوي، تأكد من أن drone.key و gs.key من نفس الزوج.

D. ملف الإعدادات: /etc/wifibroadcast.cfg

#

/etc/wifibroadcast.cfg هو ملف الإعدادات الرئيسي لـ wfb-ng. هذه هي المعلمات الأكثر تعديلاً:

[common]
# القناة 165 = 5825 MHz (نطاق 5.8 GHz)
wifi_channel = 165

# رمز الدولة 'BO' (بوليفيا) لفتح أقصى طاقة إرسال
wifi_region = 'BO'

[drone]
# link_domain يجب أن يكون «متطابقاً تماماً» في الطائرة والمحطة الأرضية
link_domain = "my_wfb_link_01"

[drone_mavlink]
# استقبال MAVLink من UART وحدة التحكم بالطيران (ضبط UART على 1500000 باود)
peer = 'serial:ttyS0:1500000'

[drone_video]
peer = 'listen://0.0.0.0:5602'

[gs]
# نفس الشيء، كلا الطرفين يجب أن يتطابقا
link_domain = "my_wfb_link_01"

الأخطاء الثلاثة الأكثر شيوعاً:

1. wifi_channel يجب أن يتطابق في كلا الطرفين: هنا نستخدم 165 (5825 MHz, 5.8 GHz)، اضبطه بنفس القيمة في الطائرة والمحطة الأرضية.
2. link_domain يجب أن يتطابق في كلا الطرفين: هو «معرّف» الرابط؛ إذا لم يكن متطابقاً، لن يتم الاتصال.
3. سرعة باود UART لوحدة التحكم بالطيران يجب أن تكون 1500000: peer = 'serial:ttyS0:1500000' يتطلب أن يكون UART وحدة التحكم أيضاً بسرعة 1500000 باود، وإلاً لن يستقبل MAVLink.

8. ملاحظات التنفيذ / المشاكل الشائعة

#

هذا القسم يجمع المشاكل الفعلية التي واجهناها أثناء التنفيذ. يُرجى قراءته بعناية.

⚠️ مشكلة 1: نقص طاقة بطاقة الشبكة ← إعادة تعيين المنفذ وفقدان هائل للحزم

#

AWUS036ACH تستهلك تياراً لحظياً كبيراً أثناء الإرسال (TX) . إذا تم توصيلها مباشرة بمنفذ USB 2.0 عادي في Raspberry Pi، لن تستطيع طاقة USB في Pi تحمل ذروة التيار، مما يسبب: إعادة تعيين منفذ البطاقة، انقطاع الرابط، تلف الحزم، وتجمّد الصورة.

الحل (ضروري على الطائرة):

• زوّد البطاقة بالطاقة مباشرة من BEC 5V (ليس من USB في Pi)؛ وصل خرج BEC بالبطاقة.
• وصل مكثف 470µF منخفض ESR بين +5V و GND للبطاقة لتصفية ذروات التيار أثناء الإرسال.
• في المحطة الأرضية، إذا كنت تستخدم منفذ USB 3.0 في كمبيوتر محمول مع كابل USB 3.0 أصلي، يمكن عادة تغذيتها مباشرة دون BEC إضافي.

هذه الخطوة هي مفتاح «الاستقرار». رأينا كثيرين عالقين في فقدان الحزم بسبب عدم حل مشكلة الطاقة.

مشكلة 2: خطأ في التشفير / عدم اتصال

#

إذا أظهر wfb-cli gs اتصالاً ولكن لا يوجد فيديو أو قياس عن بعد، فعادةً يعود لأحد سببين:

• مفاتيح غير صحيحة: تحقق من أن drone.key (الطائرة) و gs.key (المحطة الأرضية) من نفس الزوج.
• قناة أو link_domain غير متطابقين: wifi_channel و link_domain يجب أن يكونا متطابقين تماماً في كلا الطرفين.

أمر التشخيص:

# راجع السجلات الفورية لخدمة المحطة الأرضية
journalctl -xu wifibroadcast@gs

⚠️ مشكلة 3: تنبيه قانوني (مهم جداً)

#

هذا الرابط يبث موجات راديو بشكل نشط، وبالتالي يخضع لأنظمة أجهزة الراديو.

• قبل الاستخدام، تأكد من أن تشريعاتك المحلية تسمح بقوة الإرسال ونطاقات التردد لاستخدام WiFi هذا.
• تايوان، الصين، الولايات المتحدة، وأوروبا لديها لوائحها الخاصة بشأن قوة الإرسال والقنوات المتاحة و«الإرسال بدون اتصال» في نطاق ISM 5.8 GHz.
• wifi_region = 'BO' هو لفتح حد طاقة العتاد، لكن لا يعني أنه قانوني في بلدك. اضبط القناة والطاقة وفقاً للوائح بلدك؛ قلّل الطاقة أو انتقل إلى قناة قانونية إذا لزم الأمر.
• استخدم فقط في بيئات قانونية (مثل الأراضي الخاصة، المواقع المغلقة للاختبارات أو التدريب). لا تتداخل مع اتصالات الآخرين.

9. الخاتمة

#

باختصار، باستخدام ALFA AWUS036ACH وبرنامج wfb-ng مفتوح المصدر، بنينا نظاماً يوفر:

• ميزة في التكلفة: مواد رابط DIY هذا تكلف أقل بكثير من حلول الفيديو الرقمية التجارية.
• مفتوح المصدر: كل الكود وبرامج التشغيل والإعدادات عامة وقابلة للتحقق.
• قابل للتخصيص: القناة، الطاقة، المفاتيح، وطريقة عرض MAVLink، كلها تحت سيطرتك.
• بعيد المدى: فيديو رقمي + قياس عن بعد في رابط واحد، بمدى فعلي على 5 GHz يتجاوز بكثير التماثلي، مع مقاومة للعوائق وتشفير.

لتطبيقات الرش الزراعي والفحص وتدريب الأمن، أو ببساطة لمن يرغب في فهم «المبدأ وراء الفيديو الرقمي»، هذا مسار يستحق الاستكشاف.

فريقنا سيستمر في مشاركة ملاحظات عملية حول استخدام بطاقات ALFA في روابط الطائرات بدون طيار على المدونة. إذا واجهت مشاكل أثناء التثبيت، لا تتردد في ترك تعليق — الممارسة هي أسرع طريقة للتعلم.

ملحق: قاموس المصطلحات للمبتدئين (مصطلحات رئيسية بلغة مبسطة)

#

إذا كانت هذه أول مرة تواجه فيها هذه التقنية، إليك شرح سريع للمصطلحات الأكثر استخداماً في هذا المقال:

في جملة واحدة: wfb-ng «يخفي» بطاقة ALFA كراديو مخصص للطائرة بدون طيار، مما يسمح بنقل الفيديو وبيانات التحكم لمسافات بعيدة بطريقة مفتوحة المصدر ومشفرة — «قناة خاصة» تقوم أنت (المشغل) ببنائها بنشاط.

المراجع

#

• مشروع wfb-ng (svpcom/wfb-ng): https://github.com/svpcom/wfb-ng.git
• صفحة منتج ALFA AWUS036ACH: https://yupitek.com/ar/products/alfa/awus036ach/
• برنامج التشغيل المعدّل (RTL8812AU): https://github.com/svpcom/rtl8812au
• برنامج التشغيل المعدّل (RTL8812EU): https://github.com/svpcom/rtl8812eu
• وثائق PX4 WFB-ng: https://docs.px4.io/main/en/tutorials/video_streaming_wfb_ng.html

هذا المقال من إعداد الفريق التقني لشركة Yupitek (الموزع المعتمد لـ ALFA Network في تايوان)، استناداً إلى الوثائق الرسمية لـ wfb-ng والخبرة العملية. قبل التنفيذ، تأكد من الامتثال للوائح الترددات اللاسلكية في بلدك واضبط الطاقة والقنوات وفقاً لذلك.