随着应用领域逐渐扩大,无线传感器网络由于通信媒介开放、部署环境恶劣等原因暴露出大量安全问题,给无线传感器网络的应用带来了极大的信息安全隐患,制约了无线传感器网络在各领域的部署进程。及时发现网络中存在的安全威胁有利于网络维护人员提早做出决策,降低网络运行安全风险。为提高无线传感器网络安全评估准确性、灵敏性,本文将态势感知的概念引入无线传感器网络安全研究领域,利用集对分析理论建立从网络运行态势因子集合到网络安全态势的映射关系；借助无线传感器网络全覆盖概率与态势值的关系预测网络可能遭受损失的程度,对网络威胁等级进行划分;构建分层的结构模型,使用层次分析法确定不同态势因子对无线传感器网络安全态势变化的贡献率；使用聚类分析的方法对已有的网络威胁样本进行分类,根据网络安全态势值和网络威胁态势判断无线传感器网络受到安全威胁的发展趋势。通过搭建模拟仿真环境,模拟无线传感器网络攻击,对基于集对分析的网络安全态势感知模型和基于聚类分析的网络威胁态势感知模型进行验证,将本文提出的模型的实验结果与基于传统方法的网络安全评估模型的实验结果进行比较。实验结果证明本文提出的模型能够有效降低模糊信息、无规律信息的和不完整信息对网络安全评估的干扰,对提高无线传感器网络安全评估的准确性和灵敏性效果明显,并且能够对网络威胁发展趋势进行预测。