ALFA AWUS036ACH 自製長距離無人機數位圖傳／遙測鏈路：wfb-ng 開源教學（2026）

作者：榆閤科技 Yupitek（ALFA Network 台灣授權代理商）技術團隊 適用對象：無人機同好、Maker、資安研究員、農噴／巡檢機開發者 難度：★★★☆☆（需基本 Linux 與飛控概念）

一、為什麼要用 ALFA 卡自製數位圖傳？

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如果你玩過傳統類比 FPV（5.8GHz 類比圖傳），一定對那根「雪花天線」不陌生：訊號一被遮擋就滿屏雜訊，飛遠了就開始掉畫面，而且任何人都拿一台接收機就能偷看你畫面——既不加密、也沒有遙測回傳。

我們團隊最近一年幫不少農噴、巡檢、甚至資安教育訓練的客戶架設鏈路，發現一個很務實的需求：能不能用一張常見的 ALFA USB 網卡，搭開源軟體，自己做出一套「數位化、可加密、同時傳影像＋遙測」的長距離鏈路？

答案是可以，而且比你想的簡單。

對比傳統類比圖傳，用 ALFA 網卡跑開源 wfb-ng 做數位圖傳有幾個壓倒性優勢：

• 低延遲：raw WiFi 注入模式繞過一般 802.11 的 ACK 與連線握手，端到端延遲可以壓到數十毫秒等級，FPV 手感接近類比。
• 數位加密：影像與遙測封包走 libsodium 加密，別人拿接收機也解不開你的畫面與飛控資料。
• 一條鏈路多工：同一張網卡、同一個頻點，可以同時傳：
  • 即時影像（RTP / RTSP）
  • MAVLink 遙測（雙向，飛控 ↔ 地面站）
  • 一條 TCP/IP 隧道（可拿來跑 VPN、SSH、檔案傳輸）
• TX 分集（發射分集）：多張網卡可做發射端分集，抗遮蔽、提升穩健性。
• 開源可客製：主角 ALFA AWUS036ACH 搭配開源 wfb-ng，整套自製鏈路的成本遠低於市售數位圖傳（DJI O3 / Walksnail 等），且全部開源、可客製。

二、這是什麼：wfb-ng 簡介

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wfb-ng（Wireless Fibre / WiFi Broadcast – next generation）是一套開源的數位 FPV 與遙測專案，核心想法很聰明：

它不把 WiFi 當「網路」用，而是把 WiFi 當「無線電」用。

一般 802.11 為了當區域網路，會做連線（association）、ACK 確認、重傳——這些機制在長距離、移動、低訊號的場景下反而拖慢速度、吃掉距離。wfb-ng 則改用 raw WiFi 注入（raw WiFi injection）：

• 網卡進入 monitor mode（監控模式），不跟任何人「連線」。
• 直接注入底層 WiFi 封包，不需要 ACK、不重傳（改用 FEC 前向糾錯來抗丟包）。
• 繞過一般 802.11 的距離與延遲限制，把傳輸距離與穩定性拉到硬體極限。

簡單說，它把一張常見的 USB 網卡，變成一對「數位無線電」，上面可以跑 RTP 影像、MAVLink 遙測、甚至一條 IP 隧道。

• 專案首頁（GitHub）：https://github.com/svpcom/wfb-ng.git
• 目前廣泛用於 PX4 / ArduPilot 生態的自製數位圖傳，社群活躍，也是烏克蘭自製無人機社群常用的開源鏈路方案。

三、主角介紹：ALFA AWUS036ACH

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這套鏈路的「無線電」就是它——ALFA AWUS036ACH。

它用的是 Realtek RTL8812AU 晶片，支援 802.11ac（WiFi 5）、2.4GHz / 5GHz 雙頻、USB 3.0 Type-C 介面、可拆式天線（RP-SMA）。更重要的是：wfb-ng 的官方實測硬體，就是在兩端都用 AWUS036ACH、跑 5GHz 模式。換句話說，這張卡是被專案作者驗證過、驅動支援最穩定的型號。

為什麼選它？三個關鍵理由：

1. 功率夠：ALFA 一貫的高功率設計，搭配外接高增益天線，長距離表現遠勝一般筆電內建網卡。
2. 監控模式 ＋ 注入支援：RTL8812AU 在打過 patch 的驅動（見下文）下，穩定支援 monitor mode 與 raw 封包注入，這是 wfb-ng 運作的先決條件。
3. 通用耐用：USB 介面，機載端、地面站端通用，不用為不同機器買不同網卡；單張網卡損壞時也只需更換該卡，維護容易。

四、硬體清單（Hardware List）

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整個鏈路分成**機載端（Drone）與地面站（Ground Station）**兩組。下面分開列出。

機載端（Drone）

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地面站（Ground Station）

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註：如果只做接收端（RX），任何支援 monitor mode 的網卡都行，例如刷了 OpenWRT 的路由器也能拿來當地面接收。但官方實測與本文設定仍以 AWUS036ACH 為準。

五、軟體清單（Software List）

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作業系統

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• Raspberry Pi OS / Debian / Ubuntu（Linux kernel ≥ 4.x）

核心專案

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• wfb-ng（svpcom/wfb-ng）：數位圖傳 / 遙測主程式
• 修補版驅動：
  • RTL8812AU → svpcom/rtl8812au（branch v5.2.20，用 dkms 安裝）
  • RTL8812EU → svpcom/rtl8812eu
  • 驅動載入後網卡名稱會顯示為 rtl88xxau_wfb（或 rtl8812eu）

系統依賴套件

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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

加密

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• libsodium：用 wfb_keygen 產生 drone.key（機載端）與 gs.key（地面站端）

地面站播放

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• QGroundControl：地面站監控飛控狀態與遙測
• GStreamer / RTSP：接收並播放機載端串流的影像

六、GitHub 連結與 ALFA AWUS036ACH 規格小卡

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官方連結

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ALFA AWUS036ACH 規格小卡

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七、Step-by-step 設定（核心章節）

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下面分四段。最推薦的路徑是 A（Raspberry Pi 快速起步），幾乎是燒錄即用的體驗；B 則適合想在 x86 Linux 桌面手動安裝地面站的人；C / D 是金鑰配對與設定檔重點，兩條路都會用到。

A. Raspberry Pi 快速起步（最推薦）

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wfb-ng 官方提供預先打包好的 Raspberry Pi 映像檔，機載端與地面站端各燒一張，開機就能用。

1. 下載並燒錄映像檔

到 wfb-ng 的 GitHub Releases 頁面，下載最新的 *.img.gz，解壓後燒錄到兩張 SD 卡（機載、地面站各一張）。

# 解壓映像檔（範例，檔名依實際 Release 為準）
gunzip wfb-ng-*.img.gz
# 用 Raspberry Pi Imager 或 dd / balenaEtcher 燒錄到 SD 卡

2. 插入網卡、開機、SSH 登入

兩張卡都插上 ALFA AWUS036ACH，上電開機，透過 SSH 登入（預設 IP 與帳密如下）：

ssh [email protected]
# 密碼：raspberry

3. 啟用地面站（Ground Station）服務

在地面站那張 Pi 上執行：

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

4. 啟用機載端（Drone）服務

在機載那張 Pi 上執行：

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

5. 在地面站監看鏈路狀態

wfb-cli gs

看到連線、頻道、丟包率等資訊就代表鏈路通了。接著打開 QGroundControl，就能看到遙測與影像。

B. Debian / Ubuntu 地面站手動安裝

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如果你是用 x86-64 的 Linux 桌機 / 筆電當地面站，可以手動安裝。

1. 安裝 dkms 與修補版驅動

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

2. 確認網卡已被 wfb-ng 驅動接管

# 應看到 wlan0，且 MTU 為 2312
ifconfig

# 驅動名稱應顯示 rtl88xxau_wfb（RTL8812AU）或 rtl8812eu（RTL8812EU）
ethtool -i wlan0

3. 執行官方自動安裝腳本

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. 監看鏈路

wfb-cli gs

C. 金鑰與配對

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wfb-ng 的影像與遙測是加密的，機載端與地面站端必須用對應的金鑰才能通訊。

# 產生金鑰（在機載端產生，再分發）
wfb_keygen

# drone.key 放到機載端
# gs.key    放到地面站端
# 兩端必須對應，否則無法解密、鏈路顯示「已連線但無資料」

如果你是用 B 段的自動安裝腳本（install_gs.sh），腳本會自動產生並配置金鑰，省去手動配對步驟。手動安裝則請務必確認 drone.key 與 gs.key 是同一組。

D. 設定檔重點：/etc/wifibroadcast.cfg

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/etc/wifibroadcast.cfg 是 wfb-ng 的核心設定檔。以下是最常需要調整的幾個參數：

[common]
# 頻道 165 = 5825 MHz（5.8GHz 頻段）
wifi_channel = 165

# 國碼設為 'BO'（玻利維亞）可解鎖最大發射功率
wifi_region = 'BO'

[drone]
# 機載端與地面站的 link_domain 必須「完全一致」
link_domain = "my_wfb_link_01"

[drone_mavlink]
# 從飛控 UART 接收 MAVLink（需飛控端 UART 設為 1500000 baud）
peer = 'serial:ttyS0:1500000'

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

[gs]
# 同上，兩端一致
link_domain = "my_wfb_link_01"

三個最容易出錯的點：

1. wifi_channel 兩端要一致：本文用 165（5825 MHz, 5.8GHz），機載與地面站都要設同一個。
2. link_domain 兩端要一致：這是鏈路的「識別碼」，不一樣就連不上。
3. 飛控 UART 鮑率要設 1500000：peer = 'serial:ttyS0:1500000' 要求飛控那端的 UART 也設成 1500000 baud，否則 MAVLink 收不到。

八、實作注意事項 / 踩坑提醒

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這一節是我們實作時真正踩過的坑，請務必看。

⚠️ 坑 1：網卡供電不足會 reset 端口、瘋狂掉包

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AWUS036ACH 在發射（TX）時瞬間耗電很大。如果直接插在 Raspberry Pi 的一般 USB2 埠，Pi 的 USB 供電不足以撐住瞬間電流，結果是：網卡端口被 reset、鏈路斷線、封包損壞、畫面卡死。

解法（機載端一定要做）：

• 網卡直接從 5V BEC 供電（不要從 Pi 的 USB 取電），BEC 輸出接網卡。
• 在網卡的 +5V 與 GND 之間併聯一顆 470µF 低 ESR 電容做濾波，吸收 TX 瞬間的電流尖峰。
• 地面站端如果是筆電的 USB3 埠、用原廠 USB3 線，一般可以直接供電，不必額外 BEC。

這一步是「穩不穩」的關鍵。我們看過太多人卡在掉包，最後都是供電沒處理好。

坑 2：加密錯誤 / 連不上

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如果 wfb-cli gs 顯示已連線但沒有影像也沒有遙測，多半是以下兩種：

• 金鑰不對應：檢查機載的 drone.key 與地面的 gs.key 是否為同一組。
• 頻道或 link_domain 不一致：兩端的 wifi_channel 與 link_domain 必須完全相同。

排錯指令：

# 看地面站服務的即時日誌，找加密 / 連線相關錯誤
journalctl -xu wifibroadcast@gs

⚠️ 坑 3：法規（非常重要）

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這套鏈路會主動發射無線電波，屬於無線電設備使用行為。

• 使用前請確認你所在地區允許此種 WiFi 用途的發射功率與頻段。
• 台灣、中國、歐美對 5.8GHz ISM 頻段的發射功率、可用頻點、以及「非連線式發射」各有規範。
• 本文 wifi_region = 'BO' 是為了解鎖硬體功率上限，但不代表在當地合法。請依你所在國家／地區的無線電管理法規調整頻道與功率，必要時降低發射功率或改合法頻點。
• 僅用於合法場域（如自有農地、閉場測試、教育訓練），勿干擾他人通訊。

九、結語

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回頭看，我們用一張 ALFA AWUS036ACH，加上開源的 wfb-ng，就做出了一套：

• 成本優勢：整套自製鏈路的材料費遠低於市售數位圖傳方案；
• 開源：所有程式碼、驅動、設定都公開可查；
• 可客製：頻道、功率、金鑰、MAVLink 對外方式全部自己掌控；
• 長距離：數位圖傳 ＋ 遙測一條龍，5GHz 下實測距離遠超類比、且抗遮蔽、可加密。

對農噴、巡檢、資安教育訓練，或是純粹想搞懂「數位圖傳背後原理」的同好來說，這是一條非常值得動手走的路。

我們團隊會持續在部落格分享 ALFA 網卡在無人機鏈路上的實作筆記。如果你在架設過程遇到問題，歡迎留言交流——動手做，才是最快的學習方式。

附錄：新手必懂名詞表（關鍵字白話文）

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如果你是第一次接觸這類技術，以下用白話文快速說明本文常出現的名詞：

一句話總結：wfb-ng 把 ALFA 網卡「偽裝」成無人機專屬的無線電台，讓畫面與飛控資料能用開源、可加密的方式長距離傳輸——這是你（操作者）主動架設的一條「自家專屬頻道」。

參考資源

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• wfb-ng 專案（svpcom/wfb-ng）：https://github.com/svpcom/wfb-ng.git
• ALFA AWUS036ACH 產品頁：https://yupitek.com/zh-tw/products/alfa/awus036ach/
• 修補版驅動（RTL8812AU）：https://github.com/svpcom/rtl8812au
• 修補版驅動（RTL8812EU）：https://github.com/svpcom/rtl8812eu
• PX4 WFB-ng 教學文件：https://docs.px4.io/main/en/tutorials/video_streaming_wfb_ng.html

延伸閱讀

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• ALFA AWUS036ACH × 樹莓派：標準 Remote ID 偵測套件完整技術指南 — 同一張網卡的「接收端」應用，教你被動偵測別人無人機的身分廣播
• ALFA AWUS036ACH 產品頁 — 規格、選購與技術支援
• ALFA Network 全系列產品 — 依晶片、頻段、用途挑選其他型號

本文由榆閤科技 Yupitek（ALFA Network 台灣授權代理商）技術團隊撰寫，基於 wfb-ng 官方文件與實作經驗整理。實作前請務必確認所在地區無線電法規，並依規範調整發射功率與頻段。