Ich hab keine Ahnung, wie die Software beim ATV arbeitet, aber in meiner Diplomarbeit hab ich mich mit ganz ähnlichen Sachen beschäftigt. Es gibt sehr interessante Regelungsansätze, die ein physikalisches Modell des Fahrzeugs benutzen. Damit lässt sich das Verhalten des Fahrzeugs vorhersagen und entsprechend die Steuerung für die nächsten Sekunden vorplanen.
Dadurch erreicht man prinzipiell im Rahmen der Messgenauigkeit ziemlich gute Werte. Diese Verfahren sind allerdings relativ neu, ich kann mir also vorstellen, dass die einfach einen einigermaßen einfachen aber zuverlässigen Regler benutzen.